H2O在PBT聚醚聚氨酯弹性体渗透行为的分子模拟

作者：杨敏; 王卫泽^*; 苏雅琪; 轩福贞

来源：华东理工大学学报, 2023, 49(01): 34-40.

DOI：10.14135/j.cnki.1006-3080.20211029001

• PBT推进剂
• 分子动力学
• 吸附
• 扩散
• 模拟
• 渗透

采用蒙特卡洛模拟和分子动力学模拟的方法，对H2O在3,3-双(叠氮甲基)环氧乙烷-四氢呋喃共聚醚(PBT)聚醚聚氨酯(PUPBT)中的吸附和扩散行为进行模拟。吸附模拟结果表明，在0～1 000 kPa逸度范围内，298、318、338、358 K条件下的PUPBT对H2O的吸附热分别为41.15、40.23、36.84、34.16 kJ/mol,298 K下达到吸附平衡，随着温度的升高，PUPBT对H2O的吸附能力减弱；H2O在PUPBT中的吸附不是均匀吸附，而是聚集性地吸附于聚合物中靠近空穴中心的低势能区。扩散模拟结果表明，在压强为101 kPa，温度为298、318、338、358 K条件下，H2O/PUPBT混合体系的自由体积分数分别为14.37%、 15.55%、 17.00%、 17.85%,H2O在PUPBT中的扩散系数分别为1.488×10-6、1.999×10-6、4.086×10-6、4.462×10-6 cm2/s，且H2O在PUPBT中进行的扩散不是均匀扩散，而是在聚合物空穴之间的跃迁扩散。H2O在PUPBT中的溶解系数是影响渗透系数的主要因素，随着温度的升高，渗透系数逐渐下降。

• 单位
  华东理工大学