端羟基聚醚与异氰酸酯反应的计算研究(3)
N-100的结构中含有四种羰基结构： 脲基 缩二脲基
双缩二脲基 三聚体异氰脲基
2 计算模拟研究方法
国内外对固化反应的研究，主要集中在实验方面，如采用化学滴定、红外光谱(IR)、扫描电子显微镜（SEM）、差示扫描量热仪(DSC)和广角X射线衍射(WAXD)等实验方法对聚烯烃接枝产物进行了分析表征；通过红外光谱、热分析、光学显微镜等方法对聚氨酯胶粘剂的微观结构、玻璃化转变温度、相态等进行了深入研究[14]。大量文献检索和调研表明，要研制出性能优异的聚氨酯胶粘剂，需要耗费大量的人力、物力和财力，而且研制周期较长。因此，为了减少实验的盲目性、低效率，通过理论研究聚氨酯胶粘剂，通过分子模拟来研究火箭推进剂的固化反应进程，在实际制备之前就获知相关基础信息，具有非常重要的意义[15]。
分子模拟是使用计算机以原子水平的分子模型来模拟分子的结构与行为，进而模拟分子体系的各种物理与化学性质的一门技术[15]。近年来，随着理论分析的不断完善以及计算机能力的显著提高，分子模拟逐渐应用于以往只属于实验领域的化学反应研究中，是继实验、理论之后的第三种研究手段，是一种强有力的兼具理论研究和实验测定的手段。分子模拟主要可以进行解释型工作和预测型工作。前者为实验奠定理论基础，通过模拟解释实验现象、建立理论模型、探讨过程机理等，后者为实验提供可能性和可行性研究，进行方案辅助设计、材料性能预测、过程优化筛选等[16]。分子模拟无疑具有减少实验工作量、减少耗费物力和财力、减少实验危险、提高研究的准确性等特点，已经在化学、化工、医药和生命科学等领域得到广泛应用。
计算机分子模拟在高分子领域的应用从20世纪60年代开始，主要集中于定性描述高分子的结构行为。在90年代初发展至一个新阶段，即不仅仅只提供定性描述，而且能够模拟出高分子材料的一些结构和性能的定量结果，进而模拟出高分子体系有关的物理和化学性质。计算机分子模拟不仅可以模拟真实存在的高分子体系，还可以模拟和设计出尚未合成出来的高分子体系，在其结构的基础上，推测出该高分子体系的各种物理化学性质，筛选新材料的设计方案，缩短新材料的研发周期。如：Suter等人模拟了玻璃态双酚A碳酸酯的结构；Li You Yong在MSXX力场下用QM、MM和MD法给出了尼龙6的所有112个规则的优化晶体堆积结构和折叠构型，并分析了尼龙6与AMCC共聚物的结构特性；Rigby D等人用MD方法对聚合物的结晶行为做过一些研究；Binder等人也曾用Monte Carlo模拟研究具有对称分子量的两组分聚合物的相分离动力学过程；李凤红等人用Monte Carlo模拟方法对苯乙烯在顺1,4-聚丁二烯上的接枝反应动力学进行了研究；常棉等人用计算机模拟方法考察了典型的接枝共聚过程，首先由变量相关函数的内涵规律出发，在Euclid空间内模拟Tchebycheff意义下的曲线模型，对共聚过程中均聚部分作最佳逼近，由此可以得到接枝单体浓度的变化规律；等等。
目前，分子模拟的方法已经非常广泛，包括量子力学（quantum chemistry，QM）、分子力学（molecular mechanics，MM）、分子动力学（Molecular Dynamics，MD）、蒙特卡罗（Monte-Carlo）模拟等多种模拟和计算方法。