基于MATLAB和C#语言对聚氯乙烯耐热性的研究与应用

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基于MATLAB和C#语言对聚氯乙烯耐热性的研究与应用

作者：陈宇飞韩贵阳孟大伟袁茂东俞泽民

来源：《教育教学论坛》2013年第46期

摘要：本文采用微软.net中新的开发语言C#并结合MALAB开发了WindowsForm应用程序，开发环境是Microsoft Visual Studio 2010，将材料学与计算机科学得到了结合。同时利用

该程序模拟了聚氯乙颗粒料（PVC）的玻璃化转变温度（Tg），其模拟温度为344.79K，实验测得温度为358.23K，文献参考值为360.15K，其误差在可信范围内。

关键词：C#语言；聚氯乙烯；计算机模拟；玻璃化转变温度；误差

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2013）46-0163-02

一、前言

计算机模拟式在第二次世界大战后出现，当初被当作开发计算机用的一种工具。在20世纪50年代初，计算机模拟才真正开始。计算机模拟的奇特之处在于人们对一些方程不用笔和纸，用计算机就可以得到准确的答案。本文构想：利用DSC分析测试设备中测定PVC的玻璃化转变温度（Tg），并利用关联指数法建立一个数学模型，利用数学模型编写一个小型的计算机程序。将测试结果与计算机程序模拟结果对比，分析其误差和模拟结果的可靠性。

二、计算机在高分子科学中的应用

计算机已应用于高分子材料的性能预测、聚合物反应的模拟及计算机辅助分子设计、成型加工的质量控制与条件优化等各个领域，其中应用最广泛的就是计算机模拟在高分子科学的应用。常用的模拟方法有分子动力学（简称MD）、蒙特卡罗方法（简称MC）和分子力学方法（简称MM）。

三、实验部分

聚氯乙烯颗粒料（PVC）的Tg测试。实验设备：示差扫描量热仪（Pyris Diamond DSC），千分位电子天平（AE200）及其他常用实验设备。测得的玻璃化转变温度为：

Tg=85.08℃=358.23K，其DSC曲线如下：

四、理论模型的建立和计算机程序的编写及结果校验

1.关联指数法对PVC的Tg预测。关联指数法是美国高分子科学家Jozef Bicerano与上世纪90年代提出的，这是一种基于空间拓扑学及原子之间相互关系的半经验公式，对简单聚合物