混合气体在聚合物注射成型保压阶段中扩散的分子动力学模拟

摘要

构建了含有氧气、氮气分子和聚合物聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)高分子链的单元模型,并通过能量优化、退火等处理使其接近保压阶段状态,然后改变温度或压力进行分子动力学模拟,探讨微观尺度下混合气体(氧气和氮气)在聚合物PMMA中扩散的情况;并探讨了混合气体分子间相互作用的影响.模拟结果表明,随着温度或压力的增加,氧气和氮气在PMMA内的扩散系数增大;当温度或压力增大到一定程度时,扩散系数几乎不变,逐渐达到扩散平衡;模拟过程中发现气体分子在聚合物中的扩散过程中具有协同效应,混合气体的扩散系数大于纯气体的扩散系数.