分子模拟在淀粉研究中的应用

综述了分子模拟技术的方法,重点阐述了分子模拟在淀粉研究中的运用进展。在此基础上分析了分子模拟在淀粉研究中的不足,展望了利用分子模拟研究淀粉的应用前景。

醇类化合物对直链淀粉增塑效果的影响

为预测醇类增塑剂所含碳原子数以及羟基数对淀粉增塑效果的影响,采用分子动力学模拟法在COM-PASS力场下模拟计算不同醇类小分子对直链淀粉增塑后玻璃化温度的影响,并测定不同醇类小分子对直链淀粉增塑后旋转扭矩、氢键削弱作用和力常数的变化。通过比较不同醇类化合物对直链淀粉增塑前后的玻璃化温度、旋转扭矩、氢键削弱作用和力常数变化预测醇类化合物增塑效果。结果表明,三类醇类化合物对直链淀粉的增塑效果依次为:乙二醇>丙三醇>1,2-丙二醇。由此可推断,当醇类增塑剂含羟基数相同时,碳链越短,对直链淀粉的增塑效果就越好;当所含的碳原子数相同时,醇类增塑剂中所含的羟基数越多,对直链淀粉的增塑效果就越好。

PP-g-(MAH-co-St)对PP/SMA相容性及力学性能影响的研究

为预测接枝物PP-g-(MAH-co-St)对PP/SMA共混物增容效果和力学性能的影响,采用分子动力学模拟法在COMPASS力场下对PP、SMA、PP/SMA和PP/SMA/PP-g-(MAH-co-St)的玻璃化温度、聚合物结合能、聚合物均方位移和力学性能进行模拟计算,同时采用实验方法测定聚合物的力学性能、水接触角以及缺口断裂形貌。通过比较共混体系加入增容剂前后的玻璃化温度、聚合物结合能和均方位移的变化预测其增容效果,比较拉伸模量和剪切模量和体积模量的变化预测其力学性能的影响。结果表明,PP-g-(MAH-co-St)可作为PP/SMA很好的增容剂且可明显提高其韧性和断裂强度,有效改善其力学性能。

环氧树脂/热塑性丙烯酸树脂共混固化产生褶皱的机理

用数码相机记录了环氧树脂/热塑性丙烯酸树脂体系在恒温鼓风式烘箱中固化产生褶皱的整个过程,对该体系未固化完毕的涂层施加外力后产生了褶皱,最后用针挑开该体系未固化完毕的涂层观察了其固化情况,提出假设的机理。采用实验的方法,对相同体系换成由基材底部受热的固化方式,用SEM观察涂层的断面相结构,分别对假设部分做了实验验证。实验结果与提出的假设相符合,证明了涂层产生褶皱的机理。

不同增塑剂对直链淀粉增塑效果的影响

为预测尿素、乙二醇、三聚氰胺、二甲亚砜(DMSO)以及聚乙烯醇(PVA)对直链淀粉增塑效果的影响,采用分子动力学模拟法在COMPASS力场下模拟计算不同增塑剂对直链淀粉增塑后玻璃化温度的影响,并采用实验方法测定不同增塑剂对直链淀粉增塑后旋转扭矩、氢键削弱作用和力常数的变化。通过比较不同增塑剂对直链淀粉增塑前后的玻璃化温度、旋转扭矩、氢键削弱作用和力常数变化预测不同增塑剂增塑效果。结果表明,不同增塑剂对淀粉的增塑效果为尿素>乙二醇>DMSO>PVA>三聚氰胺。