شبیه سازی دینامیک مولکولی حلالیت گازها در پلی اتیلن ترفتالات

در این کار ما از پنج زنجیره ی پلی اتیلن ترفتالات که هر زنجیره ی آن شامل 120 واحد مونومر می باشد استفاده کرده ایم و به روش دینامیک مولکولی در دماهای مختلف ازk 280 تا k600، ابتدا در شرایط nvt و سپس در شرایط npt آرایش های تعادلی از پلیمر را ایجاد کرده و در انتها با روش ذره آزمون widom، پتانسیل شیمیایی مخلوط پلی اتیلن ترفتالات و گازهای مختلف را بررسی نمودیم. زنجیر پلیمر قبلأ توسط اسلامی و مولر پلاته ساخته شده است. ما در این کار علاوه بر شبیه سازی پلیمر که توسط اسلامی و مولر پلاته بررسی شده است، پتانسیل شیمیایی و حلالیت گازهای مختلف در پلی اتیلن ترفتالات را مورد بررسی و ارزیابی قرار داده ایم. در این کار، روشی محاسباتی جهت محاسبه ی حلالیت گازهایی مانند آرگون، اکسیژن، نیتروژن، دی اکسید کربن و متان در پلی اتیلن ترفتالات در محدوده ی وسیعی از دما، توضیح داده شده است. پتانسیل شیمیایی اضافی گازها در پلی اتیلن ترفتالات با استفاده از روش ذره آزمون widom، محاسبه شده-اند. یکی از مزیت های این روش این است که هرگاه ما یک نمونه ی تعادلی از پلیمر داریم، می توان برای وارد کردن ترکیبات گازی زیادی )مطابق با نیازمان( استفاده شود. به عبارت دیگر نیازی به شبیه سازی مجدد فاز پلیمر جهت محاسبه ی پتانسیل شیمیایی اضافی گاز دیگر، وجود ندارد. با استفاده از پتانسیل شیمیایی اضافی گازهای جذب شده در یک دمای ثابت و فشار 1atm، میزان حلالیت هر یک از گازها در دماهای خاص محاسبه و با مقدار تجربی مقایسه شده است. اگرچه ضرایب حلالیت محاسبه شده توسط شبیه سازی دینامیک مولکولی بیشتر از ضرایب حلالیت تجربی می باشند، با این حال نسبت ضرایب حلالیت محاسبه شده، به داده های تجربی بسیار نزدیک است. علاوه بر این، نتایج حاکی از آن است که حلالیت گازها، با افزایش دما، کاهش می یابند و وقوع یک شکست و تغییر معنادار در میزان ضرایب حلالیت محاسبه شده در دماهای بالای k340، نشان دهنده ی صحت دمای انتقال شیشه ای در دمای k342 می باشد.