２０１６年第８期 玻璃钢／复合材料 ３３ 环氧树脂高低温弹性模量的分子模拟和实验研究 李 浩，张清杰，高 亮，张文卿 （北京化工大学有机无机复合材料国家重点实验室，北京 １０００２９） 摘要：环氧一胺树脂体系的力学性能与温度的关系受到研究人员的广泛关注。通过计算机分子模拟构建了ＤＤＭ／ＤＧＥＢＡ 和ＤＤＳ／ＤＧＥＢＡ的交联结构模型，利用密度．温度曲线确定了各树脂体系的玻璃化转变温度（ ），然后预测了两组环氧树脂体 系从高温（４２０Ｋ）到低温环境（１００Ｋ）范围内的弹性模量，并与实验结果进行比较分析。利用分子模拟分析模量的变化与树脂 体系的内聚能密度（ＣＥＤ）以及自由体积等微观结构参数的关系。分子模拟结果表明两种树脂体系的弹性模量都随着温度下 降而增大，与实验结果较为一致，这主要是由于树脂体系的自由体积分数随着温度的降低而降低，而ＣＥＤ随着温度的降低而 增大引起的。 关键词：环氧树脂；分子模拟；高低温弹性模量；微观结构 中图分类号：ＴＢ３３２ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００３—０９９９（２０１６）０８—００３３—０５ 碳纤维／环氧树脂复合材料具有比强度、比模量 高，结构尺寸稳定性好等特性，已被广泛研究并应用 于航空航天领域¨４。。研究发现，当纤维的种类和纤 维的体积分数一定时，提高树脂基体的模量，可以有 效减小复合材料界面处的剪切应力集中系数，从而 能够提高复合材料的弯曲和层剪等性能 Ｊ。航空 化，弹性模量与内聚能密度以及自由体积等微观结 构参数的关系。 １实验材料及方法 １．１实验原料 树脂为双酚Ａ型缩水甘油醚（ＤＧＥＢＡ），环氧值 为０．５１，环氧当量为１９６，２５℃时粘度为１４００ｍＰａ· 航天用复合材料由于应用环境的特殊性，温度的变 化范围大，必须掌握树脂基体在不同温度下力学性 能的变化趋势 。。，并建立微观结构与材料的宏观 性能方面的联系。 ｓ，无锡树脂厂生产。 固化剂为二氨基二苯甲烷（ＤＤＭ），活泼氢当量 为５０，天津市合成材料工业研究所提供；二氨基二 苯砜（ＤＤＳ），活泼氢当量为６２，苏州寅生化工有限 公司生产。 环氧树脂固化后为复杂的无定形交联结构，仅 通过实验的方法设计和优化树脂基体的结构一性能 关系非常困难。时至今日，计算机分子模拟技术日 臻成熟，已经被广泛用于预测和分析聚合物材料的 性能ｌ１ Ｂ］，对实际应用有着指导作用，可以大大节省 时间与成本 ’ Ｊ。通过构造与实际环氧树脂固化 体系具有相同交联结构的理论模型，模拟材料在相 １．２分子模拟 所有模拟工作均使用美国Ａｃｃｅｌｒｙｓ公司开发的 Ｍａｔｅｉｒａｌｓ Ｓｔｕｄｉｏ ６．０软件，在北京化工大学云计算平 台上进行。力场选用ＣＯＭＰＡＳＳ，截断半径设置 为１０ｈ。 似环境中的静态和动态行为，可以预测出材料玻璃 化转变温度（ ）、电学性能和力学性能。同时可以 １．２．１构建交联模型 首先构造ＤＧＥＢＡ（凡＝０和１）、ＤＤＭ、ＤＤＳ的分 通过相关模块研究材料的微观结构变化，从微观理 论角度分析材料的实际性能。 子模型，并分别对环氧基和氨基进行活化处理。然 后对分子进行能量最小化处理得到最优化结构。选 取１８个／＇ｔ＝０的ＤＧＥＢＡ分子和４个ｎ＝１的ＤＧＥＢＡ 分子来构造出与实验树脂相一致的环氧当量１９６， 本文采用分子动力学模拟的方法构建ＤＤＭ／ ＤＧＥＢＡ和ＤＤＳ／ＤＧＥＢＡ的交联结构模型，预测了两 组环氧树脂体系从高温环境（４２０Ｋ）到低温环境 （１００Ｋ）范围内的弹性模量。并分析了随温度的变 收稿日期：２０１６—０３—１８ 设定当量比ｒ＝１，分别选取ＤＤＭ和ＤＤＳ分子各１１ 个，采用先前研究中的交联方法¨刮进行交联，得到 本文作者还有隋刚 和杨小平。 作者简介：李浩（１９９０一），男，硕士，主要从事复合材料及分子模拟方面的研究。 通讯作者：隋刚，男，教授，主要从事复合材料方面的研究，ｓｕｉｇａｎｇ＠ｍａｉｌ．ｂｕｃｔ．ｅｄｕ．ｃｎ。 ２０１６年第８期 玻璃钢／复合材料 ３５ ２结果与讨论 ２．１玻璃化转变温度 Ｓ 扫【ｓ矗口 玻璃化转变温度（ ）是环氧树脂材料使用温 度的上限，所以首先要确定交联体系的 。分子动 力学模拟结果如图３所示，ＤＭＡ测试结果如图４ 所示。 图３不同树脂交联体系的密度．温度曲线 Ｆｉｇ．３ Ｔｈｅ ｄｅｎｓｉｔｙ－ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｃｕｒｖｅｓ ｏｆ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｅｐｏｘｙ ｃｒｏｓｓｌｉｎｋｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍｓ 图４不同树脂体系的Ｔａ －温度曲线 Ｆｉｇ．４ Ｔｈｅ Ｔａｎ６－ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｃｕｒｖｅｓ ｏｆ ｄｉｆｅｒｅｎｔ ｅｐｏｘｙ ｓｙｓｔｅｍｓ 由图３和图４可以看出，无论是在模拟还是实验 结果中，ＤＤＳ／ＤＧＥＢＡ体系的 都高于ＤＤＭ／ＤＧＥＢＡ 体系。先前的实验研究表明ｎ ，分子链段刚性越大， 交联形成的聚合物的 就越高。与ＤＤＭ相比，ＤＤＳ 分子具有刚性更大的分子链段，化学单键的旋转能 垒更高，导致ＤＤＳ／ＤＧＥＢＡ体系的 高于ＤＤＭ／ＤＧＥＢＡ 体系。 ２．２弹性模量 根据 计算结果，从 至液氮的温度区间内选 取５个温度点：４２０Ｋ、３６０Ｋ、３００Ｋ、２００Ｋ和１００Ｋ，分 别对两个体系进行杨氏模量的模拟计算和拉伸模量 实验测试，结果如图５所示。 兰 专 ｉ § 图５不同树脂体系的杨氏模量－温度关系： 分子模拟值与实验结果 Ｆｉｇ．５ Ｙｏｕｎｇ Ｓ ｍｏｄｕｌｕｓ—ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐ ｏｆ ｄｉｆｅｒｅｎｔ ｅｐｏｘｙ ｓｙｓｔｅｍｓ ｏｂｔａｉｎｅｄ ｆｒｏｍ ＭＤ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ａｎｄ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ ｔｅｓｔ 从图５看出，不论是在模拟结果还是实验结果 中，ＤＤＳ／ＤＧＥＢＡ体系的模量均高于ＤＤＭ／ＤＧＥＢＡ 体系，并都随着温度的降低而增大，在１００Ｋ的低温 条件下达到最高。此外， 和弹性模量的模拟值均 高于实验值，这是因为实验中的交联体系不可避免 地会出现缺陷，不可能像模拟中交联结构模型那样 完美。但是不同体系的相对大小趋势是相同的，这 说明分子模拟可以对树脂交联体系的 和模量起 到预测作用。 已有的研究结果表明¨引，树脂体系的模量与分 子链段的堆砌密度以及自由体积密切相关。因此， 下文通过分子模拟分析了不同温度时树脂体系的内 聚能密度以及自由体积的变化趋势。 ２．３微观结构影响因素 内聚能密度（ＣＥＤ）在分子模拟中可以用来定义 聚合物单位体积内的分子间作用力。分子间作用力 越强，体系 就越高；同时链段结合越紧密，抵抗弹 性形变的能力越强，体系弹性模量越高。ＣＥＤ模拟 计算结果如图６所示。树脂体系的ＣＥＤ值随着温 度的降低而增大，导致弹性模量增大。另外，可以看 到相同温度下，ＤＤＳ／ＤＧＥＢＡ体系的ＣＥＤ值要高于 ＤＤＭ／ＤＧＥＢＡ体系，这也是前者的 和弹性模量都 高于后者的原因。 ｔ 环氧树脂高低温弹性模量的分子模拟和实验研究 ２０１６年８月 ｇｕ．ｆ，０叫ｕ １ ｅｍｐｅｍｔ￣ｅ／Ｋ 图６两种树脂体系的内聚能密度一温度关系 Ｆｉｇ．６ Ｔｈｅ ＣＥＤ－ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐ ｏｆ ｔｗｏ ｅｐｏｘｙ ｓｙｓｔｅｍｓ 聚合物自由体积的减小会阻碍环氧树脂体系在 形变过程中分子链段的运动过程，从而会提高体系 的模量。对自由体积分数的模拟计算结果如图７所 示。随着温度的降低，树脂体系自由体积分数明显 降低，这会阻碍体系在形变过程中分子链段的运动 过程，导致弹性模量随温度的下降而增大。而相同 温度下，ＤＤＳ／ＤＧＥＢＡ体系的自由体积分数要小于 ＤＤＭ／ＤＧＥＢＡ体系，导致其具有较高的弹性模量。 Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ／Ｋ 图７不同树脂体系自由体积分数一温度关系 Ｆｉｇ．７ Ｔｈｅ ｆｒｅｅ ｖｏｌｕｍｅ ｆｒａｃｔｉｏｎ—ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐ ｏｆ ｄｉｆｅｒｅｎｔ ｅｐｏｘｙ ｓｙｓｔｅｍｓ ３结论 本文利用计算机分子模拟结合实验分析了ＤＤＭ／ ＤＧＥＢＡ和ＤＤＳ／ＤＧＥＢＡ两种环氧－胺树脂体系从高 温环境（４２０Ｋ）到低温环境（１００Ｋ）范围内的弹性模 量，并分析各温度下模量与内聚能密度以及自由体 积等微观结构的关系，可以得到以下结论： （１）分子模拟与实验结果比较一致，表明分子 ｌ谢 鼙 ｜２ 鹬吱 模拟方法可以对树脂交联体系的 和模量起到预 测作用； 口０ ０对嚣 §【０＞ （２）环氧一胺树脂体系的弹性模量随着温度下降 而增大，主要是由于树脂体系的自由体积分数随着 温度的降低而降低，而内聚能密度则显著增大。 参考文献 ［１］郑国栋，张清杰，邓火英，等．不同官能化碳纳米管对ＭＷＣＮＴｓ一 碳纤维／环氧树脂复合材料力学性能的影响［Ｊ］．复合材料学 报，２０１５，３２（３）：６４０—６４８． ［２］汪准，邓京兰，王继辉，等．纤维缠绕复合材料石油套管结构设 计与优化［Ｊ］．玻璃钢／复合材料，２０１５（５）：５－１Ｏ． ［３］贾智源，宋秋香，王海珍，等．碳纤维真空灌注成型用环氧树脂 的流变特性分析［Ｊ］．玻璃钢／复合材料，２０１３（７）：７－１０． ［４］牟书香，贾智源．碳纤维增强环氧树脂复合材料的液体成型及 其性能研究［Ｊ］．玻璃钢／复合材料，２０１３（６）：１６—２０． ［５］许丹，隋刚，杨青，等．石墨烯微片表面接枝ＰＭＭＡ及其环氧树 脂复合材料性能［Ｊ］．复合材料学报，２０１４，３１（２）：３６８—３７４． ［６］何自强，张惠玲．环氧树脂／对甲基苯基双胍固化反应动力学研 究［Ｊ］．玻璃钢／复合材料，２０１５（１２）：５３—５９． ［７］Ｚｈａｎｇ Ｑ．Ｉｎｌｆｕｅｎｃｅ ｏｆ ｍａｔｒｉｘ ｍｏｄｕｌｕｓ ｏｎ ｔｈｅ ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ ｎａｄ ｉｎｔｅｒｆａ－ ｃｉａｌ ｐｍｐｅｒｔｉｅｓ ｏｆ ｃａｒｂｏｎ ｆｉｂｅｒ ｆｉｌａｍｅｎｔ ｗｏｕｎｄ ｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓ［Ｊ］．Ｒｓｃ Ａｄｖａｎｃｅｓ，２０１５，５（３２）：２５２０８—２５２１４． ［８］沈小军，孟令轩，付绍云．石墨烯－多壁碳纳米管协同增强环氧 树脂复合材料的低温力学性能［Ｊ］．复合材料学报，２０１５，３２ （１）：２１—２６． ［９］Ｆｅｎｇ Ｑ Ｐ，Ｌｉｕ Ｙ，Ｄｅｎｇ Ｙ Ｈ，ｅｔ ａ１．Ｅｎｈａｎｃｅｄ ｃｒｙｏｇｅｎｉｃ ｉｎｔｅｒｒａｃｉａｌ ｎｏｒｍａｌ ｂｏｎｄ ｐｒｏｐｅｒｔｙ ｂｅｔｗｅｅｎ ｃａｒｂｏｎ ｉｆｂｅ￣ａｎｄ ｅｐｏｘｙ ｍａｔｉｒｘ ｂｙ ｅａｒ－ ｏｂｎ ｎａｎｏｔｕｂｅｓ［Ｊ］．Ｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓ Ｓｃｉｅｎｃｅ＆Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，２０１４，１０４： ５９—６５． ［１０］Ｌｉ Ｆ，Ｈｕａ Ｙ，Ｑｎ Ｃ Ｂ，ｅｔ ａ１．Ｇｒｅａｔｌｙ ｅｎｈａｎｃｅｄ ｃｒｙｏｇｅｎｉｃ ｍｅｃｈａｎｉ— ｃａｌ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｏｆ ｓｈｏｒｔ ｃａｒｂｏｎ ｆｉｂｅｒ／ｐｏｌｙｅｔｈｅｒｓｕｌｐｈｏｎｅ ｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓ ｂｙ ｇｒａｐｈｅｎｅ ｏｘｉｄｅ ｃｏａｔｉｎｇ［Ｊ］．Ｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓ Ｐａｒｔ Ａ Ａｐｐｌｉｅｄ Ｓｃｉｅｎｃｅ＆ Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ，２０１６． ［１ １］Ｉｏｎｉｔａ Ｍ．Ｍｕｌｔｉｓｃａｌｅ ｍｏｌｅｃｕｌａｒ ｍｏｄｅｌｉｎｇ ｏｆ ＳＷＣＮＴｓ／ｅｐｏｘｙ ｒｅｓｉｎ ｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓ ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ ｂｅｈａｖｉｏｕｒ［Ｊ］．Ｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓ Ｐａｒｔ Ｂ Ｅｎｇｉｎｅｅｒ－ ｉｎｇ，２０１２，４３（４３）：３４９１—３４９６． ［１２］ＧａｖｒｉｌｏｖＡＡ，Ｋｏｍａｒｏｖ ＰＶ，ＫｈａｌａｔｕｒＰＧ．Ｔｈｅｒｍａｌ Ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓａｎｄ Ｔｏｐｏｌｏｇｙ ｏｆ Ｅｐｏｘｙ Ｎｅｔｗｏｒｋｓ：Ａ Ｍｕｌｔｉｓｃａｌｅ Ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ Ｍｅｔｈｏｄｏｌｏｇｙ ［Ｊ］．Ｍａｃｒｏｍｏｌｅｃｕｌｅｓ，２０１５，４８（１）：２０６—２１２． ［１３］Ｋｈａｒｅ Ｋ ｓ，Ｋｈａｂａｚ Ｆ，Ｋｈａｒｅ Ｒ．Ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ ｃａｒｂｏｎ ｎａｎｏｔｕｂｅ ｆｕｎｃ－ ｔｉｏｎａｌｉｚａｔｉｏｎ ｏｎ ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ ａｎｄ ｔｈｅｒｍａｌ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｏｆ ｃｒｏｓｓ—ｌｉｎｋｅｄ ｅｐｏｘｙ—ｃａｒｂｏｎ ｎａｎｏｔｕｂｅ ｎａｎｏｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓ：ｒｏｌｅ ｏｆ ｓｔｅｒｎｇｔｈｅｎｉｎｇ ｔｈｅ ｉｎｔｅｒｆａｃｉｌａ ｉｎｔｅｒａｃｔｉｏｎｓ［Ｊ］．ＡＣＳ ａｐｐｌｉｅｄ ｍａｔｅｒｉａｌｓ＆ｉｎｔｅｒｆａｃｅｓ， ２０１４，６（９）：６０９８—６１１０． ［１４］Ｌｉ Ｃ，Ｍｅｄｖｅｄｅｖ Ｇ Ａ，Ｌｅｅ Ｅ Ｗ，ｅｔ ａ１．Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ ｄｙｎａｍｉｃｓ ｓｉｍｕｌａ－ ｔｉｏｎｓ ａｎｄ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｌａ ｓｔｕｄｉｅｓ ｏｆ ｔｈｅ ｔｈｅｒｍｏｍｅｃｈａｎｉｃａｌ ｒｅｓｐｏｎｓｅ ｏｆ ２０１６年第８期 玻璃钢／复合材料 ３７ ａｎ ｅｐｏｘｙ ｔｈｅｒｍｏｓｅｔ ｐｏｌｙｍｅｒ［Ｊ］．Ｐｏｌｙｍｅｒ，２０１２，５３（１９）： ［１７］Ｙａｎｇ Ｑ，Ｌｉ Ｘ，Ｓｈｉ Ｌ，ｅｔ ａ１．Ｔｈｅ ｔｈｅｒｍａｌ ｃｈａｒａｃｔｅｉｒｓｔｉｃｓ ｏｆ ｅｏｐｘｙ ４２２２—４２３Ｏ． ｒｅｓｉｎ：Ｄｅｓｉｇｎ ａｎｄ ｐｒｅｄｉｃｔ ｂｙ ｕｓｉｎｇ ｍｏｌｅｃｕｌｒａ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ｍｅｔｈｏｄ ［１５］Ｙａｎｇ Ｑ，Ｙａｎｇ ｘ Ｐ，Ｌｉ Ｘ Ｄ，ｅｔ ａ１．Ｔｈｅ ｃｕｒｉｎｇ ａｎｄ ｔｈｅｒｍａｌ ｔｒａｎｓｉ－ ［Ｊ］．Ｐｏｌｙｍｅｒ，２０１３，５４（２３）：６４４７－６４５４． ｔｉｏｎ ｂｅｈａｖｉｏｒ ｏｆ ｅｐｏｘｙ ｒｅｓｉｎ：ａ ｍｏｌｅｃｕｌａｒ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ａｎｄ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎ— ［１８］Ｍａｓｏｕｍｉ Ｓ，Ａｒａｂ Ｂ，Ｖａｌｉｐｏｕｒ Ｈ．Ａ ｓｔｕｄｙ ｏｆ ｔｈｅｒｍｏ－ｍｅｃｈｎａｉｃａｌ ｔｌａ ｓｔｕｄｙ［Ｊ］．ＲＳＣ Ａｄｖａｎｃｅｓ，２０１３，３（２０）：７４５２—７４５９． ｐｒｏｐｅｔｒｉｅｓ ｏｆ ｔｈｅ ＣｅｒＳＳ－ｌｉｎｋｅｄ ｅｐｏｘｙ：Ａｎ ａｔｏｍｉｓｔｉｃ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ［Ｊ］． ［１６］Ｓｈｏｋｕｈｆａｒ Ａ，Ａｒａｂ Ｂ．Ｔｈｅ ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ ｃｒｏｓｓ ｌｉｎｋｉｎｇ ｄｅｎｓｉｔｙ ｏｎ ｔｈｅ ｍｅ— Ｐｏｌｙｍｅｒ，２０１５，７０：３５１—３６０． ｃｈａｎｉｃａｌ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ａｎｄ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｏｆ ｔｈｅ ｅｐｏｘｙ ｐｏｌｙｍｅｒｓ：ｍｏｌｅｃｕｌａｒ ［１９］杨青．环氧树脂交联结构模拟及具有模量过渡层结构的碳纤维 ｄｙｎａｍｉｃｓ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ［Ｊ］．Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ ｍｏｌｅｃｕｌｒａ ｍｏｄｅｌｉｎｇ，２０１３，１９ 复合材料性能研究［Ｄ］．北京：北京化工大学，２０１４． （９）：３７１９—３７３１． ＭＵＬＥＣＵＬＡＲ ＳＩＭＵＬＡＴＩＯＮ ＡＮＤ ＥＸＰＥＲＩＭＥＮＴＡ Ｌ ＡＮＡＬＹＳｉＳ ＯＮ ＥＬＡＳＴＩＣ ＭＯＤＵＬＵＳ ＯＦ ＥＰＯＸＹ ＲＥＳＩＮ ＡＴ ＨＩＧＨ．ＬＯＷ ＴＥＭＰＥＲＡＴＵＲＥ ＬＩ Ｈａｏ，ＺＨＡＮＧ Ｑｉｎｇ－ｊｉｅ，ＧＡＯ Ｌｉａｎｇ，ＺＨＡＮＧ Ｗｅｎ—ｑｉｎｇ （Ｓｔａｔｅ Ｋｅｙ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ ｏｆ Ｏｒｇａｎｉｃ—Ｉｎｏｒｇａｎｉｃ Ｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓ，Ｂｅｉｊｉｎｇ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ， Ｂｅｉｊｉｎｇ １０００２９，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ ｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐ ｂｅｔｗｅｅｎ ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｏｆ ｅｐｏｘｙ ｒｅｓｉｎ·－ａｍｉｎｅ ｓｙｓｔｅｍ ａｎｄ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｈａｓ ａｔ·－ ｔｒａｃｔｅｄ ｅｘｔｅｎｓｉｖｅ ａｔｔｅｎｔｉｏｎ．Ｉｎ ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ，ｔｗｏ ｃｒｏｓｓｌｉｎｋｉｎｇ ｕｎｉｔ ｃｅｌｌｓ ｏｆ ＤＤＭ／ＤＧＥＢＡ ａｎｄ ＤＤＳ／ＤＧＥＢＡ ｗｅｒｅ ｅｓｔａｂ— ｌｉｓｈｅｄ ｂｙ ｕｓｉｎｇ ｍｏｌｅｃｕｌａｒ ｄｙｎａｍｉｃ（ＭＤ）ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ．Ｏｎ ｔｈｅ ｂａｓｉｓ ｏｆ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ ｇｌａｓｓ ｔｒａｎｓｉｔｉｏｎ ｔｅｍｐｅｒａ— ｔｕｒｅ（ ）ｏｂｔａｉｎｅｄ ｆｒｏｍ ｄｅｎｓｉｔｙ—ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｃｕｒｖｅｓ，ｔｈｅ ｅｌａｓｔｉｃ ｍｏｄｕｌｕｓ ｆｒｏｍ ｈｉｇｈ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ（４２０ Ｋ）ｔｏ ｃｒｙｏ— ｇｅｎｉｃ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ（１００ Ｋ）ｏｆ ｔｗｏ ｓｙｓｔｅｍｓ ｗｅｒｅ ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｄ ｂｙ ｕｓｉｎｇ ＭＤ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ａｎｄ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ ｍｅｔｈｏｄｓ． Ｆｕｒｔｈｅｒｍｏｒｅ，ｔｈｅ ｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐ ｂｅｔｗｅｅｎ ｍｏｄｕｌｕｓ ａｎｄ ａ ｓｅｒｉｏｕｓ ｏｆ ｍｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅ，ｉ．ｅ．ｃｏｈｅｓｉｖｅ ｅｎｅｒｇｙ ｄｅｎｓｉｔｙ（ＣＥＤ） ａｎｄ ｒｆｅｅ ｖｏｌｕｍｅ ｏｆ ｅｐｏｘｙ ｒｅｓｉｎ—ａｍｉｎｅ ｓｙｓｔｅｍ ｏｎ ｔｈｅ ｃｈａｎｇｅ ｏｆ ｅｌａｓｔｉｃ ｍｏｄｕｌｕｓ ｗｅｒｅ ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｄ．Ｂｏｔｈ ＭＤ ｒｅｓｕｌｔｓ ａｎｄ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗｅｄ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｅｌａｓｔｉｃ ｍｏｄｕｌｕｓ ｏｆ ｔｗｏ ｅｐｏｘｙ ｒｅｓｉｎ ｓｙｓｔｅｍｓ ｉｎｃｒｅａｓｅｄ ａｓ ｔｈｅ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｄｅ— ｃｒｅａｓｉｎｇ，ｗｈｉｃｈ ｗａｓ ａｔｔｒｉｂｕｔｅｄ ｔｏ ｔｈｅ ｄｅｃｒｅａｓｅ ｏｆ ＣＥＤ ａｓ ｗｅｌｌ ａｓ ｔｈｅ ｉｎｃｒｅａｓｅ ｏｆ ｆｒｅｅ ｖｏｌｕｍｅ ｆｒａｃｔｉｏｎ ａｓ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｄｅｃｒｅａｓｉｎｇ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｅｐｏｘｙ ｒｅｓｉｎ；ｍｏｌｅｃｕｌａｒ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ；ｈｉｇｈ－ｌｏｗ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｅｌａｓｔｉｃ ｍｏｄｕｌｕｓ；ｍｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅ 趣 蛳
