干货第一性原理 干货详情

计算机材料设计Materials-Studio教程7

活着54
分子模拟聚合物建模材料模拟软件几何优化分子力学Forcite模块均聚物立构规整度全同立构高分子材料自由基聚合热塑性材料聚甲基丙烯酸甲酯PMMA有机玻璃玻璃窗应用

1.7 建立聚甲基丙烯酸甲酯(methyl methacrylate)

目的:介绍Materials Visualizer 中可用的建立聚合物的工具
模块:Materials Visualizer
时间:
先决条件:创建项目
介绍:
作为商用热塑性材料,methyl methacrylate 或者 PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯_有机玻璃) 是非常重要的,尤其对玻璃窗应用来说。典型生产过程是使用过氧化物或者偶氮引发剂或者热、学化学引发的甲基丙烯酸甲酯自由基聚合。在本例中,将使用Materials Studio 的聚合物建模特性建立全同立构PMMA的20倍体,它将在后面被用于更多的模拟和组织性能研究。
1. 建立全同立构PMMA
Materials Studio 提供了建立均聚物(homopolymers)、嵌段共聚物(block copolymers)、无规共聚物( random copolymers)以及枝状聚合物(dendrimers)的选项。
从菜单栏中选择Build | Build Polymers | Homopolymer。
显示出Homopolymer对话框。
在 Polymerize 选项卡中,点击 Library 选项箭头,向上滚动直到发现acrylates(丙烯酸脂),选择该选项。从 Repeat unit 下拉列表中选择 methyl methacrylate,现在检查Tacticity(立规构正度)。
注意:聚合物可能以 isotactic(全同立构的)、syndiotactic(间同立构的)以及atactic(无规则的)的形式建立。
暂时选择isotactic选项,在Chain length文本框中双击,改变链长度值为20。现在选择Advanced选项卡,用相似的方式设置Torsion值为60。
现在已经在Polymer Builder 中设置好了建立包含20个重复单元的全同立构PMMA分子。
点击Build按钮。
现在建立了一个叫做 Polymethyl_methacrylate.xsd 的文档,包含着刚构建的PMMA分子,以3D视图显示。
关闭Homopolymer 对话框。
在Sketch 工具栏上点击 Clean 按钮,重新整理一下结构以使它具有更合理的几何形状。
通常更高级的几何优化是必须的,可以使用如Forcite模块来进行。
2. 选择并标记单独的重复单元
首选改变结构的显示风格。

在3D视图中右击,在快捷菜单中选择Display Style。在Atom选项卡上,在Display style 区域选择Line选项。

整个结构的显示风格变成了线型。

点击PMMA分子中的任何一个原子(可能需要缩放,以使这操作更容易进行)。

被选择的原子高亮显示成黄色。

在3D视图的的任何地方右击,显示出快捷菜单,然后选择Select Repeat Unit methyl_methacrylate 选项。

单一的 methyl_methacrylate 重复单元被选定,并高亮显示成黄色。

在Display Style 对话框的Atom选项卡上,选择Ball and stick选项。关闭Display Style 对话框。

选定的重复单元的显示风格变成了ball and stick。

继续选定重复单元,在3D视图的空白区右击,从快捷菜单中选择Label,打开Label对话框。在Object Type下拉列表中,选择Repeat Unit,在 Properties

区域,选择Name。在对话框的Font区域,把尺寸改成24,通过颜色选择器,把颜色设成绿色。最后单击Apply按钮。关闭对话框。

紧挨着repeat unit 增加了一个选项卡,名字就是重复单元的名字。

3. 研究结构

在Polymethyl_methacrylate.xsd 3D 视图中远离 PMMA 结构处单击,取消对repeat unit 的选择。既可以通过在3D视图上选择按钮,也可以通过使用鼠标或键盘,对结构进行旋转、缩放和平衡操作。关闭Polymethyl_methacrylate.xsd。

评论

0/1000发布评论
全部评论

活着

关注
TA的主页

干货推荐