基于基团贡献法和分子动力学预测聚间苯二甲酰对苯二胺的玻璃化转变温度

作     者：吴红枚 李惠婷 李永成 王宏青 王孟 WU Hongmei;LI Huiting;LI Yongcheng;WANG Hongqing;WANG Meng

作者机构：南华大学化学化工学院高分子材料与工程系衡阳421001 

出 版 物：《高等学校化学学报》 (Chemical Journal of Chinese Universities)

年 卷 期：2019年第40卷第1期

页      面：180-186页

核心收录：

学科分类：07[理学] 070305[理学-高分子化学与物理] 0703[理学-化学] 

基　　金：国家自然科学基金(批准号:21104031) 南华大学研究生科学基金(批准号:2018KYY046)资助~~ 

主　　题：基团贡献法 分子动力学模拟 玻璃化转变温度 聚间苯二甲酰对苯二胺 

摘      要：采用基团贡献法(GC)和分子动力学法(MD)模拟了聚间苯二甲酰间苯二胺纤维(MPDI)和聚对苯二甲酰对苯二胺(PPTA)的玻璃化转变温度,并与实验值进行了对比.结果表明,使用基团贡献法和分子动力学法测得的MPDI和PPTA的玻璃化转变温度与实验值接近,说明基团贡献法和分子动力学法可以用来预测芳香族聚酰胺的玻璃化转变温度.在此基础上,采用GC和MD预测了聚间苯二甲酰对苯二胺(PPIA)的玻璃化转变温度.在MD模拟中,对密度、比体积、回转半径和非键相互作用随温度的变化规律进行了分析.结果表明,自由体积理论能较好地解释PPIA的玻璃化转变现象,其中非键相互作用随温度的变化是玻璃化转变的本质原因. PPIA的玻璃化转变温度介于MPDI和PPTA之间,有望成为综合性能介于两者之间的另一种高性能聚酰胺.