為能夠?qū)宦?lián)聚乙烯電纜半導電屏蔽材料選型提供一定的參考意見,采用分子動力學方法研究了聚乙烯（PE）與乙烯–醋酸乙烯酯共聚物（EVA）界面相的結(jié)構(gòu)、界面結(jié)合能。研究結(jié)果表明:醋酸乙烯酯（VA）摩爾分數(shù)的不同能夠較為明顯地影響到PE/EVA界面相的結(jié)構(gòu)以及界面結(jié)合能,即隨著VA摩爾分數(shù)從12%到40%變化,PE/EVA界面相的分子間徑向分布函數(shù)逐漸變小,界面相中的原子數(shù)密度逐漸降低,界面結(jié)合能減小。因此,較低VA摩爾分數(shù)的EVA樹脂更適合應用于交聯(lián)聚乙烯電纜的內(nèi)半導電屏蔽層;較高VA摩爾分數(shù)的EVA樹脂更適合應用于交聯(lián)聚乙烯電纜的外半導電屏蔽層。 

【文章來源】：高電壓技術. 2016,42(11)北大核心EICSCD

【文章頁數(shù)】：8 頁

【部分圖文】：

PE以及EVA分子結(jié)構(gòu)

采用該平臺中的Amorphous和Discover模塊對PE/EVA界面模型進行模擬研究。1.2模型構(gòu)建1.2.1PE、EVA分子鏈模型構(gòu)建考慮到計算機的硬件水平和模擬計算的時間，本文中的聚乙烯分子鏈和乙烯–醋酸乙烯酯共聚物的分子鏈聚合度均設置為20；本文中的PE/EVA中醋酸乙烯酯（VA）的摩爾分數(shù)分別設置為12%，18%，26%，32%和40%，如圖1所示�？紤]到初始建立的EVA分子構(gòu)象較高的能量狀態(tài)，選用Discover/Minimize模塊的綜合優(yōu)化方法，對所構(gòu)建的分子鏈初始結(jié)構(gòu)進行能量最小化；然后采用退火模擬的方法，使構(gòu)建的分子鏈構(gòu)象穩(wěn)定。圖2為退火模擬后的分子鏈結(jié)構(gòu)模型。1.2.2PE、EVA分子結(jié)構(gòu)單元及界面模型構(gòu)建1）PE分子結(jié)構(gòu)單元在3維周期性邊界條件下，將構(gòu)象穩(wěn)定的5根PE分子鏈裝入立方體元胞中。選用Discover/Minimize模塊的綜合優(yōu)化方法，對所構(gòu)建(a)PE(b)EVA,12%VA(c)EVA,18%VA(d)EVA,26%VA(e)EVA,32%VA(f)EVA,40%VA—H原子；—C原子；—O原子圖1PE以及EVA分子結(jié)構(gòu)Fig.1MolecularstructuresofPEandEVA(a)PE(b)EVA,12%VA(c)EVA,18%VA(d)EVA,26%VA(e)EVA,32%VA(f)EVA,40%VA—H原子；—C原子；—O原子圖2退火優(yōu)化后的PE以及EVA分子結(jié)構(gòu)Fig.2MolecularstructuresofPEandEVAoptimizedbysimulationannealing的PE分子結(jié)構(gòu)單元進行能量最小化。所構(gòu)建的模型如圖3所示。

摩爾分數(shù)的PE/EVA體系界面處的分層消失的不太明顯；t=500ps時，各PE/EVA體系界面處的分層均變的模糊。由圖6可見，VA摩爾分數(shù)較低的PE/EVA界面處分層消失的速度與VA摩爾分數(shù)較高的PE/EVA界面處分層消失的速度相比較快。2.2醋酸乙烯酯摩爾分數(shù)對PE/EVA界面結(jié)構(gòu)的影響界面模型中的分子鏈在時間t時的均方位移dMSD計算式為()MSD1012()(0)3iiNidRtRN=

【參考文獻】：
期刊論文
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本文編號：3220945