蔡恒芳，孙 玲*

（南昌大学机电工程学院，南昌330031）

0 前言

PLA 是一种新型环保型塑料，广泛应用于医学、食品、纺织等领域［1-2］。PLA韧性差，质硬等缺点限制了其代替石油基塑料应用于日常生活中。随着微发泡技术不断成熟，通过泡孔大小结构改善PLA在应用中的缺陷，PLA发泡塑料以其优异的隔热、减震、缓冲、密度低等性能在日常生活中得到广泛应用［3-4］。与传统的采用碳氢化合物等作为发泡剂的泡沫塑料相比，采用小分子CO2或N2作为物理发泡剂，超临界流体（Supercritical Fluids）技术发泡成型的微孔发泡塑料的泡孔更加细腻均匀，发泡工艺更加绿色环保［5］。而气体动力学扩散过程对泡孔显微结构及材料使用过程中性能优良起着决定性作用。因此，CO2在PLA扩散行为影响泡孔形态从而影响其力学性能。分子动力学模拟（MD）是通过一系列模拟运算预测体系内粒子间的相互作用从而估算其物理性质，常采用Einstein 法和Green-Kubo 法两种方法计算扩散系数［6-8］。Wang［9］等基于分子动力学的方法研究了在高温和低温情况下，13 种小分子在聚对笨二甲酸乙二醇（PET）中的扩散行为，研究结果表明MD模拟结果与实验值一致。Dumitru［10］等研究CO2和N2在PET和相关芳香族聚酯共混物中的扩散行为，采用分子动力学模拟分析温度、密度、自由体积等对扩散系数的影响，研究发现扩散系数与自由体积的正相关性。尽管国内外研究者对超临界CO2辅助PLA发泡工艺进行大量实验研究，但是基本都从宏观角度分析，从分子和原子水平揭示微发泡注射成型过程CO2的扩散行为研究很少。……