高分子复合材料中键合剂在不同纳米填料表面的吸附能计算

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中文摘要：由高分子、填料、键合剂及各种功能助剂组成的高分子复合材料广泛应用于轮胎、含能材料、医疗、环保、建筑、交通等行业.键合剂在填料表面的吸附特性对高分子复合材料的性能有重要影响.分别以未改性的高氯酸铵、炭黑和二氧化硅填料为对象,利用第一性原理计算评估了五种键合剂分子,即三乙醇胺(TEA)、三氟化硼三乙醇胺络合物(T313)、N,N'-二邻甲苯胍(DOTG)、N,N'-二苯基硫脲(DPTU)和二苯胍(DPG),在填料表面的吸附能.计算结果表明,随着填料基底层数的增加,吸附能逐渐增加,最后趋于一个稳定值.其中TEA和T313键合剂在高氯酸铵表面的吸附能为-0.84～-1.37 eV;DOTG、DPTU和DPG在炭黑表面的吸附能为-1.01～-1.29 eV;在二氧化硅表面的吸附能为-0.87～-0.94 eV;在接枝羟基的二氧化硅上的吸附能为-1.16～-1.36 eV.依次考察了单层炭黑点缺陷(单空位缺陷、双空位缺陷、Stone-Wales缺陷)和二氧化硅表面接枝羟基对吸附能的影响,发现单空位和双空位缺陷对吸附能影响不大,而Stone-Wales缺陷和二氧化硅接枝羟基显著增加吸附能.

外文标题：Adsorption energy of bonding agent on nano-filler in polymer composites

作者：

赵继昊、唐伟强、徐小飞、赵双良、贺炅皓

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作者单位：

华东理工大学化工学院,上海200237

广西大学化学化工学院,广西南宁530028

大冢材料科技(上海)有限公司,上海200233

关键词：

纳米填料键合剂吸附能密度泛函理论缺陷

基金：

国家自然科学基金国家自然科学基金

项目编号：

2187807821978079

出版年：

2022

DOI：

10.11949/0438-1157.20220097

化工学报

中国化工学会化学工业出版社

化工学报

CSTPCDCSCD北大核心

影响因子：1.26

ISSN：0438-1157

年,卷(期)：2022.73(7)

参考文献量12