电场强度对环氧树脂结构演化的分子动力学模拟

作者：毕茂强; 文娅; 彭豪; 江天炎; 陈曦; 贺乔卿; 杨俊伟

来源：华北电力大学学报(自然科学版), 2022, 49(02): 72-80.

• 环氧树脂
• 电场强度
• 玻璃转变温度
• 自由体积分数
• 分子动力学模拟

为从微观角度分析不同电场强度对环氧树脂结构的影响，采用分子动力学模拟方法，建立了以双酚A二缩水甘油醚为基体、甲基四氢苯二甲酸酐为固化剂，交联度为90%的分子模型。研究结果表明：电场强度(E)对环氧树脂的自由体积分数、分子能量、玻璃化转化温度和弹性模量均有显著的影响。自由体积分数随着电场强度的增加而增加，E<1×106 V/m时，体积分数增幅较大，而E>1×106 V/m时体积分数增幅缩小。分子势能和总能量在E<1×109 V/m时未见明显变化，当E>1×109 V/m时，随着电场强度的增加，呈现大幅度降低趋势。玻璃化转变温度随着电场强度的增加呈现先降低后增加的趋势，E=1×106 V/m时和1×1010 V/m分别达到最小值473.5 K和最大值523.3 K。弹性模量随着电场强度的增加呈上升趋势，高电场强度将导致材料刚性增加、脆度提升，老化更加严重。

• 单位
  重庆理工大学; 电子工程学院