纳米注塑聚合物-金属异质界面黏合行为的分子动力学模拟

作者：周锋; 李宏晨; 刘东雷^*; 辛勇; 易泽伟

来源：高分子材料科学与工程, 2021, 37(03): 100-105.

DOI：10.16865/j.cnki.1000-7555.2021.0092

• 纳米注塑
• 聚合物-金属
• 界面
• 黏合
• 分子动力学

基于分子动力学模拟实验研究了纳米注塑成型聚合物-金属异质界面黏合行为与锚栓机制。以金属Cu为金属基材,构建了包含纳米级矩形槽、V型槽及无纳米凹坑结构3种Cu基材模型;以尼龙6(PA6)、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)等为实验材料建立了包含聚合度均为15的聚合物层模型,进而组合得到了9种包含真空层的聚合物-Cu三层界面特征模型。模拟实验结果表明,聚合物在基材凹槽的填充过程中呈现出明显的壁面滑移现象,壁面滑移与材料极性呈正相关趋势;纳米级凹槽界面可以显著提升聚合物-金属界面结合强度,相较于矩形凹槽,V型凹槽更有利于聚合物-金属界面凹槽填充与黏合;界面特征相同条件下,PA6-Cu体系界面能、填充率均最大,PBT-Cu次之,PMMA-Cu最低。

• 单位
  南昌大学机电工程学院