基于分子模拟聚丁二酸丁二醇酯/明胶复合材料相容性的研究

李月茹¹，张敏^1,2，宋洁¹，王蕾¹

1. 陕西科技大学陕西省轻化工助剂重点实验室2. 陕西科技大学环境科学与工程学院

摘 要：采用Materials Studio （MS7.0）分子动力学模拟通过休金斯参数（χ）、混合能计算（Emix）、内聚能密度（CED）和径向分布函数（RDF）等参数的计算,预测了聚丁二酸丁二醇酯（PBS）与明胶（GEL）、纳米明胶（GNPs）共混时的相容性。其结果表明,在一定温度、压力条件下的体系中,PBS/GNPs复合材料的Emix和χ小于PBS/GEL的Emix和χ;RDF的计算也表明了PBS与明胶之间的作用力主要是氢键和静电吸附。其次将PBS基体与不同浓度的GEL和GNPs溶液进行溶剂杂交,制备了PBS/GEL、PBS/GNPs的复合材料。使用SEM观察了GEL和GNPs在复合材料中的分散状况,并用FTIR和XPS探究了GEL、GNPs与PBS的复合杂交机理。研究结果表明:GNPs暴露-OH更容易与PBS形成氢键,具有更好的相容性,也进一步验证了分子模拟的预测。

关键词：分子模拟;聚丁二酸丁二醇酯;明胶;预测;相容性;