使用试验颗粒插入测量无形和半晶体聚烯中的氧气溶解度:聚乙烯和异性聚烯的比较研究

科学领域:

• 材料科学 材料科学 材料科学
• 聚合物物理 聚合物物理
• 计算化学计算化学

背景情况:

• 了解聚合物中的气体溶解度对于诸如气体分离膜和包装等应用至关重要.
• 聚乙烯 (PE) 和异性聚烯 (iPP) 是广泛使用的聚合物,具有独特的结构特征.
• 聚合物形态学 (无形与半晶体) 和热史对气体溶解度的影响需要详细的研究.

研究的目的:

• 通过计算方法研究氧在无形和半晶体聚乙烯 (PE) 和同位性聚烯 (iPP) 中的溶解度.
• 分析两种聚合物中氧溶性的温度依赖性.
• 为了将氧气溶解度与聚合物的局部结构排序和形态相关联.

主要方法:

• 用于溶解度测量的试验颗粒插入方法.
• 蒙特卡洛和分子动力学模拟用于准备无形聚合物样本.
• 模拟涵盖了半晶样品的各种温度和回火条件.

主要成果:

• 氧气溶解度显示,iPP对温度有非单调的依赖性,这归因于结合和重组的度.
• 在研究范围内,PE表现出氧溶性的单调温度依赖.
• 半晶体iPP显示出基于无形/晶体相相关性预测的溶解度的差异,受化诱导的薄膜结构发展显著影响.

结论:

• 氧气在PE和iPP中的溶解度强烈依赖于它们的无形和半晶形态,以及热史.
• 化显著影响iPP的结构和氧气溶解度,促进了叶片的形成,并改善了与提取的无形溶解度的协议.
• 该研究强调了聚合物结构,温度和气体溶解度之间的复杂相互作用,为材料设计提供了洞察力.