一种含氟聚氨酯表面疏水性的分析方法

摘要

本发明公开了一种含氟聚氨酯表面疏水性的分析方法，利用Materials Studio软件建立含氟聚氨酯的表面结构模型，并将水团簇放置在FPU表面模型的上方，通过分子动力学计算方法分析FPU表面疏水性。由于分子模拟的计算过程是在理想的环境中进行，排除了一切外部因素的干扰，本发明的含氟聚氨酯表面疏水性的分析方法更有效，结果更加可靠，可以为实验研究提供理论依据与指导。

主权项

一种含氟聚氨酯表面特性分析方法，其特征在于包括如下步骤：1)采用Materials Studio中的Amorphous Cell模块进行含氟聚氨酯表面模型的构建：设置晶胞常数a＝b＝35，在c方向增加真空层，选取5条含氟聚氨酯分子链进行填充，得到FPU表面晶胞模型；其中含氟聚氨酯分子链中含氟聚醚多元醇与二苯甲基二异氰酸酯的摩尔比为：1︰2～1︰4；2)含氟聚氨酯的表面模型在COMPASS力场作用下完成几何优化，使其结构在动力学模拟前达到最稳定状态，在几何优化过程中，电荷配置选择QEq，计算精度为Ultra‑fine，能量收敛值设定为2.0×10^‑5kcal/mol，力的收敛值设为3)在几何优化的基础上，首先对含氟聚氨酯表面模型在COMPASS力场下采用NPT系综进行结构弛豫，即将体系温度以200K的温度间隔从300K升温至900K后，再以同样的温度间隔降温到300K，以此循环3次，采用NHL控温，Berendsen控压，计算精度为Fine；4)选取NPT弛豫模拟结构的最后一帧作为初始结构进行NPT模拟计算，T＝300K；5)构建含有200个水分子的水团簇，对水团簇进行几何优化，采用的力场为COMPASS，精度为Fine；然后将几何优化后的水团簇放在含氟聚氨酯表面模型上，并对含氟聚氨酯表面模型与水团簇的复合体系进行NVT系综的模拟，T＝300K，整个NVT系综模拟的计算时间设为1ns，时间步长设为1fs，轨迹输出间隔设为0.1ps；6)当模拟达到平衡后，选取NVT系综MD模拟最后一帧结构作为初始结构继续进行NVE系综MD模拟计算，分析FPU表面疏水性，整个NVE系综模拟的计算时间设为0.5ns，时间步长设为1fs，轨迹输出间隔设为0.1ps。