氮气在溴化丁基橡胶中渗透行为的分子模拟

作者：席彤彤; 张书槐; 李幸围; 熊英^*; 郭少云

来源：高分子材料科学与工程, 2022, 38(01): 115-122.

DOI：10.16865/j.cnki.1000-7555.2022.0006

• 分子模拟
• 溴化丁基橡胶
• 气体阻隔
• 压力

为了探究溴化丁基橡胶(BIIR)的气体阻隔机理并研究气体压力对BIIR气体阻隔性能的影响,采用分子模拟法对40℃不同压力(0.1 MPa和1.5 MPa)下N_2在BIIR中的渗透过程进行研究。结果表明,N_2在BIIR中的吸附与扩散主要发生在BIIR的自由体积中,N_2分子在BIIR中的扩散过程满足“空穴跳跃扩散理论”;一方面,气体压力的增高使N_2分子在BIIR中的吸附脱吸平衡向吸附的方向移动,致使高压下N_2在BIIR中的吸附量比在常压下高;另一方面,气体压力的增高使BIIR分子链排列更紧密,BIIR的自由体积被压缩,进而导致高压下N_2在BIIR中的溶解度系数、扩散系数及渗透系数均比常压下低。通过试验值与模拟值的对比,验证了分子模拟法判断材料气体阻隔性的可行性。

• 单位
  四川大学; 高分子材料工程国家重点实验室; 高分子研究所