基于分子动力学的TPU改性沥青中TPU与沥青相容性

为研究热塑性聚氨酯弹性体(TPU)改性沥青中TPU与沥青之间的相容性，采用Materials Studio 2020分子模拟软件，构建以沥青四组分为代表的十二分子模型与以TPU为代表的分子模型，并以沥青四组分试验为基础进一步优化沥青分子模型，将优化后的分子模型进行组装，构建TPU沥青共混模型。利用溶解度参数、分子势能和扩散系数分析不同温度条件下TPU沥青共混模型中TPU与沥青的相容性，并通过荧光显微镜试验加以验证。结果表明：TPU与沥青各组分在160℃时相容性最好，特别是与芳香分和胶质相容性最好；芳香分与TPU之间的相互作用可以改善TPU与沥青的相容性，从而抑制芳香分的扩散；在160℃时，TPU在沥青中分布更加均匀，与沥青的相容性最好。     

基于电磁响应的自修复介电弹性体驱动器

介电弹性体驱动器在能源、信息等高新技术领域应用广泛，但其在使用过程中不可避免地会受到机械应力，引起结构破坏，造成使用寿命缩短，而引入自修复性质将极大延长驱动器使用寿命。同时，考虑到现有单一电场驱动已无法满足现实需求，开发多功能响应的自修复介电弹性体驱动器是一种有效应对方法。基于此，利用聚二甲基硅氧烷（PDMS）与聚苯胺（PANI）、四氧化三铁（Fe3O4）之间的协同效应，成功制备了一种基于电磁响应的PDMS-PANI-Fe3O4介电弹性体，分别研究了其聚合物稳定性、自修复性、力学性能以及驱动性能。结果表明：在200 ℃以下，PDMS-PANI-Fe3O4膜失重质量分数为0.8%，说明其具有良好的热稳定性；室温自修复48 h后，PDMS-PANI-Fe3O4聚合物修复完整，表明其使用寿命延长；将PDMS-PANI-Fe3O4弹性体加工成燕子翅膀，在磁场作用下，翅膀不断被驱动。在此电场条件下，PDMS-PANI-Fe3O4膜最大驱动形变为6.04%，进一步弥补单一驱动的弊端。