数值模拟聚二甲基硅氧烷-双酚A型聚碳酸酯嵌段共聚物对氧气的选择渗透行为

• 作者: 何佳才 周元林 帅茂兵 李迎军 王善强 贾夏冰
• 来源期刊: 高分子材料科学与工程
• 学科: 工学
• 关键词: 聚二甲基硅氧烷-双酚A型聚碳酸酯 扩散 溶解 选择渗透
• 年，卷（期）: 2016,（5）
• 所属期刊栏目: 材料测试·加工·应用
• 页码范围: 115-118,123
• 分类号: TQ323.4+1
• 语种: 中文
• DOI: 10.16865/j.cnki.1000-7555.2016.05.022

摘要

使用分子动力学和巨正则蒙特卡洛的方法,构建不同嵌段比的聚二甲基硅氧烷-双酚A型聚碳酸酯(PC)嵌段共聚物,计算模拟了氧气和氮气在不同嵌段比共聚物中的溶解和扩散行为.结果表明,共聚物的溶解度系数大小变化与嵌段比关系不大,且不具有规律性,而氧气和氮气溶解度系数比在嵌段比为1:1时达到最大,为3.44.随着聚二甲基硅氧烷嵌段的增加,共聚物的密度越来越小,对气体的阻隔能力越来越差,氧气和氮气的扩散系数均有较大的提高,其扩散系数比值变化不大.通过计算氧气和氮气在不同嵌段共聚物中的渗透系数的比值,在嵌段比为1∶1时,对氧气的选择渗透性能达到最大,Po2/PN2=4.83.这种从分子结构水平研究材料最优选择透过性的方法,在节约资源的同时大大提高了工作效率.