环氧树脂力学性能及碳纤维/环氧界面分子模拟

摘要

采用分子力学（MM）与分子动力学（MD）方法,选择COMPASS 力场,分别构建环氧树脂共混 和线型模型,并计算得到弹性力学性能.通过与交联环氧弹性力学性能模拟计算值及实验测试值比较,表 明在模拟计算中可采用线型模型来代替交联模型,用共混模型来代替固化前环氧模型,简化计算；最后,建立表面羟基含量分别为0%、25%和50%的碳纤维模型并模拟计算碳纤维/环氧树脂的界面能.讨论了模 拟时间、纤维表面羟基含量及环氧树脂固化前后对界面能的影响.结果表明:退火模拟使界面模型更加稳 定,而随着纤维表面羟基含量的增加,界面结合越牢固；由于固化后环氧树脂中与纤维表面作用的活性基 团减少,使得固化后环氧/纤维的界面能要比固化前的低.