双酚a型苯并恶嗪树酯热解的reaxff反应动力学模拟毕业论文设计.doc

双酚A型苯并噁嗪树酯热解的ReaxFF反应动力学模拟ThermalDecompositionofBisphenolATypeBenzocainefromReactiveDynamicsUsingtheReaxFFReactiveForceField目录摘要IAbstractII引言1第一章文献综述21.1酚醛树脂的发展介绍21.1.1酚醛树脂的现状21.1.2改性酚醛树脂21.2苯并噁嗪树脂简介31.2.1苯并噁嗪的发现31.2.2苯并噁嗪树脂特点41.2.3苯并树脂的研究意义41.2.4苯并噁嗪树脂的应用51.2.5苯并噁嗪树脂的固化51.2.6苯并噁嗪树脂热解方法研究61.3双酚A型苯并噁嗪树脂的研究61.4ReaxFF反应动力学及反应场研究61.5本实验的目的和意义7第二章双酚A型苯并噁嗪树脂热解的ReaxFF动力学模拟研究92.1引言92.2双酚A型苯并噁嗪树脂模型构建的设计92.3双酚A型苯并噁嗪树脂分子动力学模拟102.3.1模拟过程遵循的原则102.3.2模拟实验方法10第三章结果与讨论113.1反应物反应过程中成键断键分析113.2温度的影响133.3主要产物的生成机理分析143.3.1产物H2O的生成机理分析163.3.2产物H2的生成机理分析183.3碳团簇203.4双酚A型苯并噁嗪树脂残炭率分析23结论24致谢25参考文献26I双酚A型苯并噁嗪树酯热解的ReaxFF反应动力学模拟摘要：本论文中应用ReaxFF反应动力学方法对双酚A型苯并噁嗪树脂模拟高温热解，研究不同的实验温度对热解产物的影响。我们对模拟反应后所得的产物数据进行分析，可得出其热解引发反应主要是双酚A型苯并噁嗪树脂分子内含N和含O桥键的断裂。另外在对结果分析中得知H2O和H2为其热解反应的主要产物，还检测到生成CH4、NH3、CO等小分子产物。当反应温度为2500K时，产物中H2O和H2的含量基本相同；而当温度为2750K和300K时候生成物中H2为主要生成物，其含量随温度升高而增加。通过观察其生成过程我们可以看出H2由三种生成方式，其为分子内/分子间脱氢反应和氢自由基的夺氢反应。此外，在对反应机理研究中我们还发现高温能促进含石墨烯结构且分子量较大的碳团簇的形成。本课题中ReaxFF分子动力学模拟实验得出结果与文献报道真实热解结果吻合，说明ReaxFF动力学方法是在分子水平上研究苯并噁嗪化合物高温热解反应的一种有效途径。关键词：双酚A型苯并噁嗪；ReaxFF动力学模拟；高温热解；模拟运算IIThermalDecompositionofBisphenolATypeBenzocainefromReactiveDynamicsUsingtheReaxFFReactiveForceFieldAbstract:ThispaperapplyReaxFFreactionkineticsmethodtosimulatebisphenolatypebenzocainehigh-temperaturepyrolysisthoughusingcomputersimulationsoftware,andresearchestheinfluenceofdifferentexperimentaltemperatureonpyrolysisproducts.Throughdataanalysis,themainpyrolysisreactionisthecleavageofNandObondofbisphenolatypebenzoxazine.TheH2OandH2arethemajorproductofpyrolysisreactioninthisanalysisresult,andthesecondaryproductsisCH4,NH3,COandothersmallmolecules.Whenthereactiontemperaturereaches2500K,theH2OandH2contentoftheproductarebasicallythesame;whilewhenthetemperaturereaches2750Kand3000K,theH2isthemainproduct,anditscontentincreaseswithtemperaturerise.ThereisthreegenerationmodesofH2throughobservingitsgenerationprocess,andit’sthedehydrogenationreactionofthemoleculeswithin/betweenmoleculesandhydrogenabstractionofthehydrogenfreeradical.Inaddition,int