발표자:
레비 무어 박사
미국 공군, 공군 연구소 항공우주 시스템 국, 에드워즈 공군기지

초록:
폴리시아누레이트는 항공우주 분야의 고성능 응용 분야에서 고온 복합재의 수지 성분으로 널리 사용되어 왔다. 높은 열팽창 계수( 유리 전이 온도 )와 낮은 수분 흡수율은 이 물질의 가장 큰 장점 중 두 가지이다. 그러나 시스템 내에서 수분이 어떻게 존재하는지에 대해서는 알려진 바가 거의 없으며, 수분 흡수율이 낮음에도 불구하고 수분을 흡수한 부품이 급격한 온도 상승을 겪을 경우 파손이 발생할 수 있다. 모델링과 시뮬레이션을 통해 수분 흡수의 분자적 세부 사항을 파악할 수 있으며, 이를 바탕으로 시스템의 수분 흡수를 줄이는 개선된 배합이나 화학 구조를 개발할 수 있지만, 이는 모델이 실험 시스템을 현실적으로 재현할 때에만 가능합니다. 시뮬레이션 모델을 현실적으로 구축하기 위한 두 가지 가교 메커니즘을 평가한 후, 더 우수한 메커니즘을 사용하여 다양한 폴리시아누레이트 화학 구조를 가진 시스템을 제조했습니다. 밀도 및 열팽창 계수와 같은 시뮬레이션된 열물리적 특성은 문헌과 잘 일치했으며, 유리전환온도(Tg) 및 수분 흡수 시뮬레이션 결과는 보정 후 문헌과 일치하는 것으로 나타났다. 반경 분포 함수( 반경 분포 함수 , RDF) 분석에 따르면, 흡수된 물 분자는 물 분자가 응집될 것으로 가정되었던 브리지헤드(bridgehead)보다는 페놀 촉매 주변, 반응하지 않은 사슬 말단, 트리아진 가교 부위와 같이 여유 공간이 충분한 곳에서 응집되는 경향을 보였다.