分子模拟技术应用于增塑PVC结构与性能研究.pdf

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1、现代塑料加工应用2010年第22卷第6期M()DERNPIASTICSPROCESSINGANDAPPIICATI()NS分子模拟技术应用于增塑PVO结构与性能研究贾小波谢侃王晶李静王秀丽(中国石化齐鲁分公司研究院，山东淄博，255400)摘要：应用特定的分子模拟计算技术，研究了3种增塑剂邻苯二甲酸二辛酯(DOP)、癸二酸二辛酯(DOS)、偏苯三酸三辛酯(TOTM)对聚氯乙烯(PVC)在增塑剂吸收速度、力学性能、硬度和相对电容率等方面的影响。结果表明：分子模拟微观图可在一定程度上解释不同增塑剂在PVC力学及相对电容率等方面性能的差异，并能解释随DOP用量增加，材料力学性

2、能变化的原因。关键词：分子模拟聚氯乙烯增塑剂结构性能StudyonStructureandPropertiesofPlastifiedPVCbyMolecularSimulationTechnologyJiaXiaoboXieKanWangJingLiJingWangXiuli(ResearchInstituteofQiluBranchCo．，Sinopec，Zibo，Shandong，255400)Abstract：Threekindsofplasticizers，DOP，D0S，T0TMwereblendedwithPVC．Theblendswerestudiedb

3、ymolecularsimulationtechnology．Theeffectofthreeplasticizersonplasticizerabsorptionrate，mechanicalproperties，hardnessandrelativepermittivitywereinvestigated．TheresultsshowthatthesimulationofmicrostructurecanexplaintheeffectsofdifferentplasticizersonPVCmateria1．Atthesametime，itcanexplainth

4、echangeofme—chanicalpropertieswiththeincreaseofDOP．Keywords：molecularsimulation；polyvinylchloride；plasticizer；structure；properties1980年以来，随着计算机性能的提高及各1试验部分种计算化学方法的改进，计算机辅助实验技术即分子模拟技术日益发展，目前分子模拟技术已经1．1主要原料应用于高分子材料、分子筛催化剂、固体化学、无PVC，聚合度为2500，市售；增塑剂邻苯二机材料等领域。在高分子材料领域，已有应用分甲酸二辛酯(DOP)、癸二酸二辛酸(D

5、OS)、偏苯子模拟技术构建和表征高聚物链结构及晶态或三酸三辛酯(TOTM)，山东齐鲁增塑剂股份有非晶态聚合物的结构，研究聚合催化剂、聚合物限公司；有机锡稳定剂，TM一181，上海助剂厂。及其共混体系结构与性能的相关报道l】]，但有1．2主要仪器和设备关分子模拟技术应用于通用高分子材料聚氯乙PVC专用高低速混合机组，SRL—Z型，张烯(PVC)共混体系的研究还未见报道。家港市万塑机械有限公司；微机控制电子万能试增塑剂是PVC软制品中不可缺少的重要组验机，wPw一20C型，上海华龙测试仪器公司；分，但不同种类的增塑剂由于分子结构差异，对橡胶硬度计，Ix—A型，上海安锐自动化

6、仪表有PVC制品的性能影响也各不相同。下面应用特定分子模拟计算技术，研究了多种不同增塑剂的收稿日期：2010-0301；修改稿收到日期：2O1O一09—15。空间结构以及空间结构不同对PVC材料的增塑作者简介：贾小波，男，1978年生，工程师，2002年毕业于沈剂吸收速度、力学性能、硬度和相对电容率等性阳化工学院高分子材料科学与工程专业，现从事聚氯乙烯能的影响。配方研发工作。E—mail：boj98ll@126．com。现代塑料加工应用2O10年12月限公司；介电常数仪，Q_表3139型，意大利剂分子和PVC大分子间由于氢键或偶极间引起CEAST公司；密度仪，D-H10

7、0型，日本东洋精的特殊相互作用力，而达到了较高程度的热力学机株式会社；压缩永久变形测试仪，自制。互容，其他体系也有类似结果l3]。从表1可知，31．3样品制备方法种增塑剂与PVC的相互作用参数Y模拟值与文按配方称取PVC树脂及各种助剂，加入高献值规律一致；TOTM和PVC的相容性最好，低速混合机，加热到105℃，使增塑剂充分被吸DOS和PVC的相容性最差。对比图1给出的信收，然后放到低速；混合后在开炼机上混炼5息，说明相比团聚形的TOTM和DOP，PVC树脂min，开炼温度150。C；在压机上压制试片后制对近似直链形的D()S更为排斥。成