分子动力学模拟混合二奥克甲酸盐和异索化二他酸盐在聚乙烯材料上的塑化作用
Qin Lei1, Xijian Yi1, Wenxi Yu1
1School of Packaging Engineering, Hunan University of Technology, Zhuzhou 412007, China.
异索化甲酸 (SDH) 与聚乙烯化 (PVC) 的兼容性更好,与二甲酸 (DOP) 的相互作用更高. SDH提供了优越的迁移阻力,引导其在PVC薄膜中部分取代DOP.
科学领域:
- 聚合物科学 聚合物科学
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 计算化学计算化学
背景情况:
- 聚乙烯 (PVC) 是一种广泛使用的聚合物,需要增塑剂来增强其灵活性.
- 狄奥甲酸盐 (DOP) 是PVC的传统增塑剂,但人们对其对环境的影响和迁移存在担忧.
- 异索索比德酸盐 (SDH) 是一种潜在的生物基替代塑化剂,用于PVC.
研究的目的:
- 研究PVC中SDH的塑化作用和机制,特别是与DOP混合时.
- 评估在PVC薄膜中部分用SDH取代DOP的可行性.
- 了解SDH,DOP和PVC之间的分子相互作用和兼容性.
主要方法:
- 用分子动力学 (MD) 模拟来研究塑化剂在PVC矩阵中的相互作用和行为.
- 分析包括可溶性参数,相互作用能量计算,玻璃过渡温度 (Tg) 确定,辐射分布函数 (RDF) 和扩散分析.
- 这项研究比较了纯SDH,纯DOP和各种SDH/DOP混合物对PVC性能的影响.
主要成果:
- 与DOP相比,SDH与PVC具有更好的兼容性,可见于较小的溶解度参数差异和更高的相互作用能量.
- 在PVC上,SDH/DOP混合物的塑化作用在纯SDH和DOP之间,随着SDH含量增加而下降.
- 观察到SDH和PVC之间形成键的概率更高,这有助于强相互作用.
- 与PVC薄膜中的DOP相比,SDH表现出优越的迁移抗性.
结论:
- SDH显示了增强的兼容性和与PVC比DOP更强的相互作用,归因于极群相互作用和键.
- SDH可以有效地塑化PVC,混合物具有可调节的特性.
- SDH为在PVC应用中部分取代DOP提供了可行的替代方案,提供了更好的迁移抵抗性.
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