改性剂及高密度聚乙烯插层和剥离蒙脱石的分子动力学模拟

作者：李永青; 杨小龙; 陈文静; 闫晓堃; 马秀清^*

来源：中国塑料, 2022, 36(02): 67-74.

DOI：10.19491/j.issn.1001-9278.2022.02.011

• 分子动力学
• 模拟
• 改性剂
• 高密度聚乙烯
• 蒙脱石
• 插层
• 剥离

为研究高密度聚乙烯/有机改性蒙脱石(PE-HD/OMMT)复合材料中改性剂及PE-HD对蒙脱石(MMT)插层和剥离的影响，采用分子动力学方法模拟了OMMT中不同负载量的十八烷基三甲基氯化铵阳离子(OTAC+)在MMT中的排列方式以及对MMT插层的影响。此外，搭建了PE-HD/OMMT复合材料模型，编写MS Perl脚本提取了OTAC+与MMT和PE-HD之间的相互作用能来研究双螺杆挤出机机筒温度在463 K下对MMT剥离的影响。模拟结果表明，随着OTAC+负载量的提高，其在MMT片层中依次呈现为单层分布、双层分布和假三层分布；同时，OTAC+负载量的增加致使MMT的层间距有所增加，但MMT并未发生剥离；模拟时间在90～95 ps内时，PE-HD/OMMT复合材料模型中顶层和底层MMT间的相互作用能由-24.53 kcal/mol转变为3.54 kcal/mol，说明MMT发生了剥离，此时MMT的层间距为91?。

• 单位
  北京化工大学; 机电工程学院