用于模拟聚合物材料的方法技术

技术编号:9596907 阅读:56 留言:0更新日期:2014-01-23 02:22
本发明专利技术公开了一种计算机实施的用于模拟聚合物材料的方法,该聚合物材料包括聚合物、填料和用于增加聚合物对填料亲和性的改性剂。用虚拟空间中一对平行相对的壁表面定义一对填料模型,其中改性聚合物模型设置于所述虚拟空间中,以及分子动力学计算被进行。为了评估亲和性,以固定时间步长对移入并停留在填料附近区域的改性聚合物模型2的颗粒数量进行计数,以及通过对2个以上的连续计数数字平均来使计数数字的变化平滑化。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了一种计算机实施的,该聚合物材料包括聚合物、填料和用于增加聚合物对填料亲和性的改性剂。用虚拟空间中一对平行相对的壁表面定义一对填料模型,其中改性聚合物模型设置于所述虚拟空间中,以及分子动力学计算被进行。为了评估亲和性,以固定时间步长对移入并停留在填料附近区域的改性聚合物模型2的颗粒数量进行计数,以及通过对2个以上的连续计数数字平均来使计数数字的变化平滑化。【专利说明】
本专利技术涉及一种计算机实施的用于模拟聚合物材料并评估亲和性的方法,该聚合 物材料包括聚合物、填料和用于增加聚合物对填料亲和性的改性剂,更优选是一种改性聚 合物模型和填料模型的组合,填料模型被特定定义为固定于空间中的平坦表面,改性聚合 物模型被设置于该空间中。
技术介绍
在一般情况下,用于充气轮胎的橡胶化合物含有增强填料如炭黑和二氧化硅。例 如,如果用富含二氧化硅的化合物作为充气轮胎的胎面橡胶,那么胎面橡胶的内部能量损 失减少,轮胎性能,例如滚动阻力得以提高。这样的富含二氧化硅的化合物含有改性剂来改 善基础橡胶或弹性体对二氧化硅填料的亲和性。如果亲和性低,那么橡胶化合物的强度随 着填料含量的增加而降低。近年来,另一方面,为了开发橡胶化合物,提出了计算机模拟的利用。日本专利申请【专利技术者】上野真一 申请人:住友橡胶工业株式会社
<a href="http://www.xjishu.com/zhuanli/55/201310280516.html" title="用于模拟聚合物材料的方法原文来自X技术">用于模拟聚合物材料的方法</a>

【技术保护点】
一种计算机实施的用于模拟聚合物材料的方法,所述聚合物材料包括聚合物、填料和用于增加聚合物对填料亲和性的改性剂,所述方法包括:定义虚拟空间的步骤,使得虚拟空间具有一对平行相对的壁表面;在虚拟空间中定义多个改性聚合物模型的步骤,其中每个改性聚合物模型包括:聚合物的聚合物模型,所述聚合物模型包含至少一个颗粒,以及改性剂的改性剂模型,所述改性剂模型包含至少一个代表改性剂的改性基团的颗粒;定义聚合物模型的颗粒之间、改性剂模型的颗粒之间以及聚合物模型的颗粒与改性剂模型的颗粒之间的排斥势能的步骤,当所涉及的颗粒之间的距离变得小于预定阈值时,排斥势能在所涉及的颗粒之间产生排斥力;通过虚拟空间中平行相对的壁表面定义一对填料模型的步骤;定义交互势能的步骤,其中,定义聚合物模型的颗粒与填料模型之间、改性剂模型的颗粒与填料模型之间的交互势能,当填料模型与所涉及的颗粒之间的距离小于预定阈值时,交互势能在填料模型与所涉及的颗粒之间产生吸引力或排斥力,当填料模型与所涉及的颗粒之间的距离大于预定阈值时,交互势能在填料模型与所涉及的颗粒之间不产生力,其中,在改性剂模型的颗粒与填料模型之间定义的交互势能的阈值大于在聚合物模型的颗粒与填料模型之间定义的交互势能的阈值,以及在改性剂模型的颗粒与填料模型之间定义的交互势能的强度大于在聚合物模型的颗粒与填料模型之间定义的交互势能的强度;模拟步骤,其中虚拟空间中的填料模型和改性聚合物模型通过进行分子动力学计算来进行驰豫,和评估步骤,其中利用模拟步骤中获得的结果来评估改性剂模型的颗粒对填料模型的亲和性,其中,所述模拟步骤包括其中以固定时间步长对停留在填料附近区域的改性剂模型的颗粒 数量进行计数以获得时间序列计数的数字的步骤,其中所述填料附近区域是虚拟空间中自每个填料模型开始并垂直于填料模型延伸预定距离L1的部分,以及所述评估步骤包括其中利用时间序列计数的数字对每两次以上连续计数的数字取平均值并输出的步骤。...

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员:上野真一
申请(专利权)人:住友橡胶工业株式会社
类型:发明
国别省市:

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