高分子材料表面修飾的分子動(dòng)力學(xué)模擬研究.pdf

1、近年來(lái)，隨著聚合材料和現(xiàn)代醫(yī)學(xué)的高速發(fā)展，藥物控釋與靶向定位技術(shù)逐漸成為材料和藥學(xué)領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。聚合物藥物控釋系統(tǒng)就是利用天然或合成的聚合物作為藥物的載體或介質(zhì)，制成一定的劑型，控制藥物在人體內(nèi)的釋放度，使藥物按設(shè)計(jì)的劑量、在要求的時(shí)間范圍內(nèi)把藥物運(yùn)到特定的病理部位后以一定的速度在人體內(nèi)緩慢釋放，以達(dá)到高效和定向治療的目的。本工作主要進(jìn)行以下幾個(gè)方面的研究：高分子材料在水溶液中最低臨界溶解溫度的研究、聚乙烯晶體表面接枝聚環(huán)氧乙烷、表面

2、活性劑在微膠束表面吸附性質(zhì)的模型化研究。主要成果為：
　　 1.利用分子連接性指數(shù)分別建立了估算聚苯乙烯等8種聚合物在不同種有機(jī)溶劑中的低臨界溶解溫度的模型，及適用于任何聚合物的通用模型。對(duì)于某種特定聚合物的模型，其預(yù)測(cè)誤差在3％以內(nèi)，而通用模型，其預(yù)測(cè)誤差一般也在10％以內(nèi)。對(duì)于特定聚合物的低臨界溶解溫度的預(yù)測(cè)模型，只需知道溶劑的分子的分子連接性指數(shù)，對(duì)通用模型，則也只需加入聚合物分子的分子連接性指數(shù)，計(jì)算方便適用，同時(shí)拓寬了

3、分子連接性指數(shù)的應(yīng)用。
　　 2.采用全原子動(dòng)力學(xué)模擬方法，結(jié)合先進(jìn)的COMPASS( Condensed-phase Optimized Molecular Potentialfor Atomistic Simulation Studies)力場(chǎng)，對(duì)聚乙烯(Polyethylene，PE)晶體表面接枝聚環(huán)氧乙烷(Poly(ethylene oxide)，PEO)的接枝層表面形態(tài)及接枝層對(duì)PE表面潤(rùn)濕性的改善進(jìn)行了研究。研究表明

4、，隨著接枝長(zhǎng)度及接枝密度的增加，表面接枝的形態(tài)由“蘑菇”形逐步變化為“重疊的蘑菇”形，最后變?yōu)椤八⒆印毙?。PEO的接枝密度對(duì)PE表面潤(rùn)濕性的改善有較大影響，接枝根數(shù)為8和16根時(shí)，對(duì)PE表面的潤(rùn)濕性有較大改善；當(dāng)接枝根數(shù)為24和32時(shí)，對(duì)PE表面的影響最??；但接枝密度達(dá)到一定大小如48以上后，對(duì)改善表面潤(rùn)濕性效果又變得明顯起來(lái)。而就長(zhǎng)度而言，憎水表面接枝親水性高分子時(shí)接枝長(zhǎng)度在一定范圍內(nèi)，即接枝單體數(shù)為10-15時(shí)，，其潤(rùn)濕效果最好。<

5、br>　　 3.采用耗散粒子動(dòng)力學(xué)(Dissipative Particle Dynamics，DPD)模擬方法，研究了表面活性劑在接枝型兩親性共聚物形成的微膠束表面的吸附情況。本文主要對(duì)親水性聚合物的接枝密度和長(zhǎng)度對(duì)表面活性劑吸附的影響進(jìn)行了研究。結(jié)果表明，接枝親水性聚合物能有效的阻止表面活性劑在微膠束表面的吸附，當(dāng)接枝長(zhǎng)度不變時(shí)，接枝根數(shù)在2-5根枝時(shí)既能有效的阻止表面活性劑的吸附，又能保持微膠束的形狀，此時(shí)，親水部分與憎水部分的

6、體積比在0.1667-0.4167之間；當(dāng)接枝密度固定時(shí)，接枝長(zhǎng)度大于4個(gè)beads時(shí)就能有效的阻止表面活性劑的吸附。當(dāng)親水枝的長(zhǎng)度在4-6個(gè)beads，即體積分率在0.1667-0.25時(shí)，微膠束表面能最為有效的擺脫表面活性劑的吸附和包圍，即此時(shí)，表面活性劑在微膠束表面的吸附不僅吸附量少，而且不改變微膠束的形狀。
　　 4.采用耗散粒子動(dòng)力學(xué)模擬方法，研究了水溶液中的微膠束在接枝前后，存在剪切外場(chǎng)的情況下，其形貌及流變性質(zhì)。微