现如今,聚合物材料被大量应用在各个领域。我们在日常生活中随处可见各种塑料、橡胶制品,如购物袋、塑料水杯、甚至塑料花等等。在生产实践中我们也能经常见到如环氧树脂胶黏剂、PVC管材、PMMA玻璃等等聚合物材料。但同时我们也经常饱受这些制品断裂失效的烦恼。比如突然断裂的塑料袋使你购买的商品散落满地,一些产品的塑料外壳在外力冲击下破裂,本来已经用万能胶粘接好的断面重新开裂。因此理解聚合物断裂机理对于防止材料失效增加材料使用寿命变得尤为重要。特别的对于无定形聚合物断裂机理的理解及解释,现仍是一个基本科学挑战。在本文中,我们使用分子动力学的方法对无定形聚合物进行了单轴拉伸模拟,并对应变引入后的整个体系变化过程中各项参数变化进行了监测。共统计了分子量在100至1000个联合原子,50至450K的54个体系的全部数据。结果表明对于600至800联合原子体系,在温度小于200K应变为1.0的情况下存在断裂行为。更进一步的研究表明,在拉伸过程中分子链的解缠结和取向导致无定形聚乙烯体系中部形成微小的空穴。随着拉伸进行以及应变的增加,分子链进一步解缠结和取向,小空穴逐步发展为大的孔隙导致材料最终的断裂。深入研究分析表明,断裂由分子链的流动性和缠结两个因素共同决定。在无定形聚合物体系中,高的分子链缠结体系或者高的分子链流动性体系不发生断裂。而分子量为600至800的联合原子体系的分子链缠结性不如1000分子量的联合原子体系,流动性不如分子量低于600的联合原子体系。分子链的流动性和缠结性均不良,所以易发生断裂。我们最终提出一个示意图来说明这一现象的机理,并对温度升高后断裂行为的响应做出了很好预测。