[发明专利]分析溶剂分子在聚合物材料中的扩散系数的方法

说明书

本发明提供：一种用于分析溶剂分子的扩散系数的模型，该模型使用与溶剂的特性相关的四个描述符号，以分析溶剂分子在聚合物材料中的扩散系数；以及通过使用所述模型分析溶剂分子相对于聚合物的扩散系数的方法。当在采用溶液法制备聚合物膜的过程中需要筛选适合于干燥工艺的溶剂时，或者当需要分析用于产品中的聚合物材料的渗透性时，根据本发明的分析溶剂分子的扩散系数的方法可以通过有效地分析溶剂分子的扩散系数来提供最佳溶剂。

技术领域

本申请要求于2017年8月17日提交的韩国专利申请No.10-2017-0104326的优先权的权益，该申请的公开内容通过引用并入本说明书中。

本发明涉及一种用于通过溶液法制备聚合物膜的用于分析残留溶剂分子在聚合物材料中的扩散系数的分析方法。

背景技术

使用溶液法制备聚合物膜，例如，颜色转换膜，需要干燥步骤以除去溶剂，从而使聚合物膜中的残留溶剂的量最小化，以便提高聚合物膜的耐久性。为此，溶剂分子应当具有高迁移率(参见Wong et al,Polymer,2004,45,5151；Schabel et al,Chem.Eng.Sci.,2007,62,2254)。

另外，用于药物和电子产品的聚合物材料需要不吸收水分、氧气、二氧化碳等。为此，必须分析聚合物膜的渗透性。聚合物膜的渗透性大大受聚合物材料的溶解性和扩散性影响(参见Luan et al,Comp.Mat.Sci.,2006,37,454)。因此，必须分析各个聚合物材料的气体扩散系数用于聚合物膜的耐久性提高，以及最终产品的透光率分析。

用于分析溶剂分子的扩散系数的已知方法是通过使用磁悬浮平衡(MSB)和吸附平衡的实验来测量溶剂分子在聚合物材料中的扩散系数(参见Mamaliga et al,Chem.Eng.Proc.,2004,43,753)。然而，这种方法需要聚合物与溶剂之间的弗洛里-赫金斯参数(Flory-Huggins parameter)，并且难以再现实验。此外，通过使用分子动力学测量溶剂分子的扩散系数存在计算时间等的限制。

因此，需要开发一种用于分析溶剂分子的扩散系数的有效模型，用于分析在聚合物膜的制备过程中溶剂的干燥性能以及聚合物膜的透气性。

发明内容

技术问题

本发明的目的是提供一种通过使用由与溶剂性能相关的描述符号分析的计算机模拟模型来分析溶剂分子在聚合物材料中的扩散系数的方法。

技术方案

为了实现本发明的目的，本发明提供一种用于通过使用溶液法制备聚合物膜的用于分析溶剂分子在聚合物材料中的扩散系数的方法。具体地，所述方法包括通过使用下面的等式1的扩散系数分析模型来分析溶剂分子在聚合物材料中的扩散系数：

[等式1]

lnD_pred＝c₁exp(-ME)[c₂lnEV+c₃lnNB+c₄lnMV+c₅]

其中，

ME、EV、NB和MV各自是与溶剂分子有相的描述符号，

ME是溶剂与聚合物的混合能(kcal/摩尔)，

EV是溶剂的汽化焓(kcal/摩尔)，

NB是溶剂元素之间的化学键数，

MV是溶剂的摩尔体积(cm³/摩尔)，

c₁是0至1的调节因子，它是根据实验条件如温度调节的值，