A Steered Molecular Dynamics Study on Elastic Behavior of Polyethylene Chains
拉伸分子动力学方法研究聚乙烯单链的力学行为

采用拉伸分子动力学方法(steered molecular dynamics,SMD)研究一端固定的聚乙烯单链(singlepolyethylene chain)在被拉伸过程中的力学性质.在拉伸过程中发现平均拉力〈f〉受拉伸速度v的影响,当v<0.05 nm/ps时,〈f〉在250 pN附近会出现一个拉力平台.聚乙烯单链各部分的形状因子在拉伸过程中表现出一定的规律性,总是头部和尾部的形状因子〈δh〉、〈tδ〉先增加然后才是中间部分〈δm〉增加.如果按顺序再释放被拉开的聚乙烯单链,就会出现力学回滞现象,这与Kellermayer等的力学回滞曲线实验是一致的.力学回滞曲线面积表示耗散能〈Ed〉,与速度v满足方程〈Ed〉=a b×e-cv,而且在v<0.005 nm/ps和v>0.005 nm/ps两个速度区域有不同的特性.〈Ed〉在不同的分子热运动温度区域,也表现出不同的规律性,当温度T>220 K时,〈Ed〉随着温度T的升高而减小,这与Pegoretti等的实验一致,当T<220 K时〈Ed〉随着温度T的升高而增加.