高阻隔薄膜透氣透濕特性的模擬分析.pdf

1、本文利用分子模擬軟件Material studio6.1從微觀角度模擬研究了O2、CO2和H2O三種小分子在高阻隔薄膜PET和EVOH中的滲透過(guò)程，計(jì)算得到了擴(kuò)散系數(shù)、溶解度系數(shù)和滲透系數(shù)，并探討了溫度、聚合度、分子鏈構(gòu)型因素對(duì)滲透過(guò)程的影響。本文的主要研究工作包括：
　?。?）在283K、288K、293K、298K、303K和100kPa條件下，分別對(duì)O2、CO2和H2O在PET中的滲透過(guò)程進(jìn)行了模擬。結(jié)果表明：在同一溫度下，

2、O2、CO2和H2O分子在PET中的擴(kuò)散系數(shù)依次減小，溶解度系數(shù)和滲透系數(shù)依次增大，這表明三種小分子的滲透性能取決于溶解性能；隨著溫度的升高，同一種小分子的溶解度系數(shù)逐漸減小，擴(kuò)散系數(shù)和滲透系數(shù)逐增大，這表明溫度對(duì)小分子滲透過(guò)程的影響取決于擴(kuò)散過(guò)程。
　　（2）在298K/100kPa下，分別對(duì)O2、CO2和H2O在EVOH中的滲透過(guò)程進(jìn)行了模擬。結(jié)果表明：三種小分子相應(yīng)的同種系數(shù)的大小排列在EVOH和PET中是一致的；與PET相

3、比，EVOH由于具有極低的O2和CO2溶解度系數(shù)和較高的H2O溶解度系數(shù)，其阻氣性較優(yōu)、阻濕性較差。此外，針對(duì)食品包裝中最關(guān)注的阻氧性，模擬了O2在不同鏈結(jié)構(gòu)EVOH中的滲透過(guò)程。結(jié)果表明：相比全同立構(gòu)EVOH，間同立構(gòu)EVOH具有更小的自由體積和更低的分子鏈活動(dòng)性，阻氧性更優(yōu)；聚合度對(duì)分子鏈活動(dòng)性的影響大于對(duì)自由體積的影響，因此高聚合度的EVOH具有更好的阻氧性。
　?。?）通過(guò)對(duì)O2、CO2和H2O分子在高阻隔薄膜PET和EV