纳米二氧化硅掺杂低密度聚乙烯微观特性的分子模拟-高电压技术.PDFVIP

第 43 卷 第 9 期：2875-2880 高电压技术 Vol.43, No.9: 2875-2880 2017 年 9 月 30 日 High Voltage Engineering September 30, 2017 DOI: 10.13336/j.1003-6520.hve.20170831014 纳米二氧化硅掺杂低密度聚乙烯微观特性的分子模拟 凡 朋，周登波，严海健，李金安 510405 （中国南方电网超高压输电公司广州局，广州 ） T 摘 要：为研究纳米二氧化硅掺杂低密度聚乙烯体系的玻璃转化温度（ ）、聚乙烯链的均方位移以及水分子在体 g 系中的扩散系数，通过分子动力学（MD ）模拟方法构建了低密度聚乙烯（LDPE ）无定形区、纳米二氧化硅以及 水分的复合模拟模型。结果表明：水分会降低复合体系的玻璃转化温度；纳米二氧化硅的加入增强了复合模型的 热稳定性能，提升了复合体系的玻璃转化转变温度，削弱了聚乙烯分子在复合体系内的链运动；水分子的扩散系 数随着温度的升高而增大，纳米二氧化硅的添加会在一定程度上降低水分子在体系中的扩散系数；当温度为 300 K 左右时，水分子会通过分子间的氢键作用发生局部团聚，而温度的升高会打破邻近水分子间的氢键作用。研究结 果可为低密度聚乙烯的热老化试验研究提供有益参考。 关键词：绝缘材料；低密度聚乙烯；纳米二氧化硅；水分；温度；分子模拟 Microcosmic Properties of LDPE/SiO Nano-composite by Molecular Simulation 2 FAN Peng, ZHOU Dengbo, YAN Haijian, LI Jin’an (Guangzhou Branch, EHV Power Transmission Company of China Southern Power Grid, Guangzhou 510405, China) Abstract ：In order to research the glass transition temperature (Tg), the mean square displacement of the polyethylene chain and the diffusion coefficient of moisture in the low-density polyethylene (LDPE) and SiO nano-composite, differ- 2 ent composite models of the amorphous region of low-density polyethylene, nano-silica and moisture were constructed by molecular dynamics (MD) simulation. Results indicate that the moisture decreases the glass transition temperature of the composites. The addition of nano-silica enhances the thermal stability of the composites and increa