典型文献
2种受阻酚类防老剂对天然橡胶热氧老化防护效果多尺度分子模拟及实验研究
文献摘要：
引入多尺度分子模拟技术对比研究了2种受阻酚类防老剂2,2′-亚甲基双(4-甲基-6-叔丁基苯酚)(防老剂2246)与防老剂2,2′-亚甲基双(4-乙基-6-叔丁基苯酚)(防老剂425)对天然橡胶(natural rubber,NR)的热氧老化防护效果.量子力学模拟(QM)结果表明,2种防老剂的O-H键解离反应自由能(ΔG)均低于NR的C-H键ΔG,且防老剂425在其解离位置h处的O-H键 ΔG最低,为250.08 kcal/mol,搜索2种防老剂或NR与过氧自由基CH3OO·的反应过渡态,发现防老剂425的过渡态能垒(Ebarrier)最低,为5.31 kcal/mol,证明其能更快速地捕获过氧自由基,有效延缓NR分子链的氧化反应,表明了其防老剂化学反应防护机制.分子动力学(MD)模拟结果表明,防老剂425与NR之间的溶解度参数(δ)更接近,扩散系数(D)更低,即防老剂425与NR分子链更易相容,迁移性更低.蒙特卡洛(MC)模拟结果表明,氧气在3种体系中的渗透系数(P)大小顺序为PNR>PNR/2246>PNR/425,即防老剂425更容易阻隔氧气渗透,表明了其防老剂物理防护机制.为验证分子模拟结论的准确性,对不同NR复合体系进行0～7 d的热氧老化实验,采用拉力试验机、邵尔A硬度计、傅里叶红外变换光谱仪研究2种防老剂对NR的热氧老化防护效果,发现NR/425体系的力学性能保持率最好,红外图谱结果显示,防老剂425/NR复合体系的氧碳摩尔比增长率最低,表明防老剂425对NR的防护效果更好,与分子模拟结论一致,证明多尺度分子模拟有助于防老剂的选取.
文献关键词：
天然橡胶;防老剂425;防老剂2246;量子力学模拟;分子动力学模拟;蒙特卡洛模拟;化学反应机制;物理防护机制
中图分类号：
作者姓名：
曹献超;袁晓钦;马艳彬;于人同;赵艳芳;陈永平;廖建和
作者机构：
海南大学材料科学与工程学院,海南海口 570228
文献出处：
引用格式：
[1]曹献超;袁晓钦;马艳彬;于人同;赵艳芳;陈永平;廖建和-.2种受阻酚类防老剂对天然橡胶热氧老化防护效果多尺度分子模拟及实验研究)[J].热带作物学报,2022(11):2224-2234
A类：
量子力学模拟,CH3OO,Ebarrier,物理防护机制
B类：
受阻酚,酚类,防老剂,天然橡胶,热氧老化,防护效果,分子模拟技术,技术对比,叔丁基,苯酚,乙基,natural,rubber,QM,解离反应,自由能,离位,kcal,过氧自由基,过渡态,能垒,氧化反应,MD,溶解度参数,扩散系数,迁移性,MC,渗透系数,PNR,阻隔,复合体系,老化实验,拉力试验,试验机,硬度计,傅里叶红外变换光谱,光谱仪,性能保持率,红外图谱,摩尔比,分子动力学模拟,蒙特卡洛模拟,化学反应机制
AB值：
0.224344
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