期刊文献+

聚酰亚胺分子降解的微观动力学模拟 被引量:9

Dynamic Simulation for Pyrolysis Micro-mechanism of Polyimide
原文传递
导出
摘要 分子动力学模拟是研究分子结构与性能的一种十分重要且有效的方法。为研究聚酰亚胺(PI)分子的微观降解机理,利用分子动力学软件,采用基于密度泛函理论(DFT)的量子力学程序对聚合度为5的均苯型聚酰亚胺分子进行了降解模拟。通过对Mulliken重叠布居数及PI分子降解过程的计算与模拟,发现PI分子主链结构上的醚键(C—O—C)、酰亚胺环(C—N—C)上的C—N键较弱,在PI分子受热过程中容易断裂,造成PI分子聚合度降低;醚键断裂和酰亚胺环开环可能导致PI分子有2种不同的降解路径,其最终降解产物主要有H2O、NO、CO、CO2及NO2等气体。该研究成果有助于在原子水平对PI的结构与性能进行研究,从而更深入认识PI分子热降解的微观机理。 Molecular dynamics simulation method is an important and effective method to investigate the structure and performance of molecule.Based on the quantum mechanics of density functional theory,the molecular dynamics software was used to study the microcosmic degradation mechanism of polyimide with 5 monomers.Through the calculation of Mulliken's overlap population and simulation of pyrolysis process of PI,it is shown that the bond energy of ether bond(C-O-C) on the main chain of PI and the C-N bond on the imide ring is weak,which is easy to break during the heating process.There are two probable pyrolysis paths of PI molecule because of the rupture of ether bond(C-O-C) and C-N bond.The final products mainly include H2O,NO,CO,CO2,NO2,and so on.It is helpful to exploring the structure and property of PI film based on the atomic level,so that the mechanism of thermal degradation can be understood more profoundly.
出处 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第10期2707-2713,共7页 High Voltage Engineering
基金 国家自然科学基金(51177136) 新世纪优秀人才支持计划(NCET-07-0718)~~
关键词 聚酰亚胺(PI) 分子动力学模拟 热解 微观机理 聚合度 分子链断裂 polyimide(PI) molecular dynamic simulation pyrolysis microscopic mechanism degree of polymerization decomposition of molecular chain
  • 相关文献

参考文献26

  • 1雷清泉,李盛涛,朱劲松,等.纳米电介质的多层次结构及宏观性能[c]//香山科学会议第354次学术讨论会.北京,2009.
  • 2Katz M, Theis R J. New high temperature polyimide insulation for partial discharge resistance in harsh environments[J]. IEEE Electrical Insulation Magazine, 1997,13 (4) : 24-30.
  • 3李敏,张佐光,仲伟虹,潘贻珊.聚酰亚胺树脂研究与应用进展[J].复合材料学报,2000,17(4):48-53. 被引量:67
  • 4何恩广,周升,刘学忠,徐传骧,陈炳正.PWM变频电机绝缘技术的研究进展[J].绝缘材料,2002,35(4):18-25. 被引量:32
  • 5Stoliarov S I,Westmorelanda P R,Nyden M R,et al. A reactive molecular dynamics model of thermal decomposition in poly- mers L Poly(methyl methacrylate) [J]. Polymer, 2003,44 (3) 883-895.
  • 6Stoliarov S I,Lyon R E, Nyden M R. A reactive molecular dy- namics model of thermal decomposition in polymers: II. poly- isobutylene[J]. Polymer,2004,45(25) :8613-8715.
  • 7Nyden M R, Stoliarov S I,Westmoreland P R, et al. Applica- tions of reactive molecular dynamics to the study of the thermal decomposition of polymers and nanoscale structures[J]. Mate- rials Science and Engineering A,2004,365(1/2) :114-122.
  • 8黄金保,刘朝,魏顺安.纤维素单体热解机理的热力学研究[J].化学学报,2009,67(18):2081-2086. 被引量:20
  • 9王智微,唐松涛,苏学泳,吕子安,程从明,李定凯.流化床中生物质热解气化的模型研究[J].燃料化学学报,2002,30(4):342-346. 被引量:24
  • 10廖瑞金,朱孟兆,杨丽君,周欣,严家明,孙才新.采用分子模拟法分析变压器油纸绝缘材料的相互作用[J].高电压技术,2011,37(2):268-275. 被引量:22

二级参考文献116

共引文献244

同被引文献124

引证文献9

二级引证文献45

相关作者

内容加载中请稍等...

相关机构

内容加载中请稍等...

相关主题

内容加载中请稍等...

浏览历史

内容加载中请稍等...
;
使用帮助 返回顶部