PET/PLA共混物中小分子扩散行为的分子动力学模拟

梅林玉^1,2，廖黎琼^1,3，付一政^1,3，张梦赟³，刘亚青^1,3

1. 中北大学山西省高分子复合材料工程技术研究中心2. 中北大学机械工程与自动化学院3. 中北大学材料科学与工程学院

摘 要：采用分子动力学(MD)模拟方法研究了O2、CO2小分子在不同质量比(90/10、70/30、50/50、30/70和10/90)聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)/聚乳酸(PLA)共混物中的扩散行为,基于Einstein关系式计算了小分子在共混物中的扩散系数。讨论了不同探针半径对自由体积分数(FFV)的影响以及自由体积分数与扩散系数的关系。研究结果表明,探针半径越大,自由体积分数越小;扩散分子的动力学半径越小,在同一比例PET/PLA共混物中的扩散系数越大,与自由体积理论取得统一。当PET/PLA共混物质量比为70/30时共混物的阻隔性能最好。

关键词：扩散系数;分子动力学模拟;自由体积;聚对苯二甲酸乙二醇酯/聚乳酸共混物;