химический каталог




Энциклопедия полимеров. Том 1 (А-К)

Автор главный редактор В.А.Каргин

ой мембраны.

Объем газа О, прошедшего при стационарном потоке через полимерную мембрану толщиной Ах и площадью * за время t при перепаде давлений по обе стороны мембраны Др, м. б. определен по ф-ле

Q = P &,t (1)

где Р — коэффициент газопроницаемости полимера.

Р = Da (2)

где D — коэфф. диффузии; о — коэфф. растворимости газа. Единицы измерения D — м2/сек (или см2/сек), о — м2/н [или (кгс/см2)-1].

Коэфф. Г. означает объем газа [в м3 (или смя)] при нормальных условиях, прошедшего в единицу времени (в 1 сек) через площадь мембраны [в 1 м2 (или соответственно в 1 см1)] толщиной в единицу длины [в 1 л (или в 1 см)] при единичной разности давлений газа [в 1 н/м2 (или соответственно в 1 кгс/см2)]. Единица измерений Р м2/(сек-п/м2) [или см2 ((сек. кгс/см2)]; 1 см2/(сек-кгс/см2) х10-9м2/(сек-н/м2).

Г. полимеров зависит от их химич природы м структуры, природы газа и темп-ры. Существенное значение для Г. имеет микроструктура, определяемая формой, строением, расположением и взаимодействием цепных молекул полимеров. Введение полярных групп в молекулы полимеров, высокая симметрия молекул, линейная конфигурация и яеразветвленность цепных молекул, отсутствие двойных связей в основной цепи молекулы способствуют уменьшению коэфф. Г. Наиболее высокая Г. свойственна каучуконодобным полимерам, особенно кремнийорганич. каучукам; пониженная Г.— органич. стеклам, кристаллич. и структурированным полимерам (таблица).

Коэффициенты газопроницаемости нек-рых полимеров

[Р 10", см-/(ст наг/см*)] при 20° С для различных газов [1 см*/(сек кгс/см1)^: 10 - * м'Цсек н/м1)]

Наименование полимера Темп-ра, ° С N, о, н, СО,

Каучуки

диметилсилоксако-

вый 20 182 368 378 1582

изопреновьтй 20 5,7 15,4 33,5 9 5

бутадиеновый 20

(СКБ)

3,7 11,5 26,1 97

бутадиен-стироль-

ный (СКС-3 0) 29 3,8 10,3 2 4,4 112

б у та диен-нитрил ь- 20

ный (СКН-18)

0,7 2,6 8,8 30 , 5

хпоропреновый 20 0,7 2,4 7,9 14,8

Полиэтилен низкой

плотности 20 1,05 2,6 5 , 7 12,2

Полистирол 20 0,3 1,3 6,7 5 , 9

По ликарбонат 20 0,22 1 , 4 10,2 "> , 6

Полипропилен 20 0,22 0 , 87 4 , 1 3 ,00

Полиамид-6 20 0,008 0,02 0,7 0 ,044

Поливинилхлорид

неп тстифицирован- 20

ный

0 ,000 0,03't — 0,10

Иолиэтилентерефта-

лат 20 0 ,005 0,024 0,48 0,14

Полихлортрифтор- 20

отилен

0 ,003 0 ,008 0 ,74 0,053

Поливинилиденхло-

рид непластифициро- 0 , 002

ванный , . 20 0 ,0000,

0,06 0,012

Коэфф. Г. возрастают с увеличением гибкости макромолекул и уменьшением межмолекулярного взаимодействия. В области высокоэластич. состояния аморфных линейных полимеров оба эти свойства суммарно м. б. охарактеризованы темп-рой стеклования Тс полимера. Между логарифмом коэфф. Г. и Тс существует линейная зависимость

IgPzzA— ВТС/Т (3)

где Т — темп-ра измерения. Изменение физич. состояния полимера существенно влияет на Г. Переход из высокоэластич. в стеклообразное состояние сопровож

дается переломом прямой, характеризующей линейную зависимость lg Р от 1/Т, обусловленным изменением характера теплового движения цепных молекул полимера. Некоторые органич. стекла ниже темп-ры хрупкости характеризуются наличием системы сквозных микротрещин, способствующих преимущественному прохождению газов с малым диаметром частиц (напр., атомов гелия).

Фазовый переход полимера из аморфного в кристаллич. состояние сопровождается скачкообразным уменьшением коэфф. Г. В частично закристаллизованных полимерах перенос молекул газа осуществляется преимущественно через аморфную область полимера. При ориентации кристаллич. полимеров Г. уменьшается; при ориентации аморфных высокоэластич. полимеров Г. не изменяется вплоть до начала кристаллизации при растяжении. Характер изменения Г. при ориентации аморфных полимерных стекол зависит от уменьшения или увеличения плотности полимера, а также от напряжений в полимере. В общем следует считать, что Г. химически идентичных полимеров, различающихся по своей структуре, логарифмически возрастает с увеличением энтропии полимера, к-рая зависит от Ориентации, напряжения и содержания кристаллич. фазы На значение коэфф. Г. влияет не только степень кристалличности полимеров, но и морфология надмолекулярных структур.

Структурирование полимеров приводит к уменьшению Г. в результате снижения гибкости цепных молекул и обеднения конфигурационного набора, влияющих па энтропию активации диффузии. Перспективный метод изменения Г. в нужную сторону — регулирование густоты поперечных связей, напр. путем радиационной модификации полимеров.

Введение в полимеры пластификаторов способствует повышению Г. вследствие уменьшения межмолекулярного взаимодействия и повышения гибкости макромолекул. Введение минеральных наполнителей (до 20% по объему) способствует снижению Г. Наиболее эффективны в этом отношении активные наполнители и наполнители с пластинчатой формой частиц.

Значение коэфф. Г. существенно зависит также от свойств диффундирующих в полимер газов. Растворимость газов в полимерах увеличивается с ростом критич темп-ры газа. На значения коэфф. диффузии влияют мол масса, объем, форма, а также химич. природа (полярность и непредельпость) диффундирующих молекул газа. С увеличением мол. массы газа коэфф. диффузии уменьшается обра тлю пропорционально мол. массе в степени от 1 до 2.

Коэфф. Г. (Р), диффузии (D) и растворимости (о) газов в полимерах зависят от темп-ры Т согласно выражениям

P^P0e-Ev'RT (4)

D = D0e~ ED 'нг (5)

a=a0e-An,RT (6)

где Р0, D0, о0 и R — константы; Ер и FD— условные энергии активации проницаемости и диффузии; АН — теплота растворения.

Условная энергия активации диффузии ED в системах газ — эластомер не постоянна, а понижается с ростом темп-ры. Значения ED в системах газ — эластомер находятся в пределах 25—50 кдж/моль (Ь—12 ккал/моль); с увеличением сил когезии в полимере и диаметра частиц диффундирующего газа Ер возрастает.

Существуют различные способы определения Г. При использовании манометрического метода газ, проходящий через полимерную пленку, собирается в эвакуированный до высокого [0,1 мн/м1 — —1 «/.w2(10_e—{0~гмм pm. cm )] или среднего [1 —

—10 н/м-(10~2 — 10_1ле.чpm. ст.)] разрежения замкнутый объем, соединенный с манометром. Регистрируя показания манометра во времени, можно судить о скорости прохождения газа через пленку и, следовательно, определить коэфф. Г. В объем ометрических методах определяется непосредственно объем таза при постоянном давлении, прошедший через пленку за данное время. Наконец, обьемиос количество прошедшего через пленку газа может быть определено и з м е-рением скорости нарастания концентрации газа в замкнутом объеме либо измерением концентрации газа в потоке, омывающем пленку с обратной стороны. Концентрация газа м. б. определена по изменению теплопроводности, оптич. характеристик, с помощью хромато!рафов и масс-спектрографов, сорбционными и химич. методами, а также по изменению радиоактивности газаВ СССР методы определения Г. не стандартизованы. В США для определения Г. полимерных пленок рекомендован манометрич. метод.

Г полимеров необходимо знать при разработке и использовании упаковочных материалов, надувных конструкций, герметичных укупорок, прокладок, диафрагм, шин и др. изделий. С Г. связаны защитные свойства полимерных покрытий, скорость окисления полимеров, а также обмен веществ в живых организмах. Существенные различии в коэфф. Г. полимеров позволяют использовать полимерные мембраны для разделения смеси газов.

Помимо технич. интереса, исследование Г. полимер-пых материалов имеет большое научное значение. Связь Г. с химич. строением и структурой полимеров в значительной мере определяет методы создания новых полимерных материалов с заранее заданным значением проницаемости. Изучение Г., а также диффузии и растворимости газов в полимерах позволяет судить о структуре полимерных материалов и характере теплового движения макромолекул.

Лит . Amerongen G J., Rubb. Chem., Technol., 37, K« 5,1065 (1964), Бэррср P M , Диффузия в твердых телах, лср с англ., М., 1948, Ройтлингер С А., Усп химии, 20, 2, 211 (1951), Tuwiner S В., Diffusion and membrane technology, N Y , 1962, Crystalline olefin polymers, pt 1 — 2, N Y , [1964], p. 675, Конструкционные свойства пластмасс, пор с англ., М., 1967, с. 1S3, Проблемы физики и химии твердого состояния органических соединений, пер. с англ , М., 1968, с 229, RoEers С. Е., Frisch Н. L, Solution and diffusion in polymers, N Y., 1964, Crank J, Park G S., Led ], Diffusion in polymers, L.— N. Y., 1968 С А Рейтлингер.

«ГАЗОФАЗНАЯ» ПОЛИКОНДЕНСАЦИЯ — см.

Межфазная поликонденсаиия.

ГАЗОФАЗНАЯ ПОЛИМЕРИЗАЦИЯ (gas-phase polymerization, Gaspbasenpolymerisation, polymerisation en phase gazeuse) — полимеризация мономера, находящегося в газообразном состоянии. Поскольку упругость паров полимеров крайне мала, то практически с самого начала реакции образуется твердая полимерная фаза и система становится гетерогенной, т. е Г. п. — один из видов гетерофазной полимеризации. Для инициирования Г п. используют нелетучие и летучие возбудители, УФ-свет и излучения высокой энергии. Механизм роста цепей при Г. п. в зависимости от природы возбудителя может быть радикальным или ионным. При изучении механизма Г. п. важный вопрос заключается в том, в какой фазе происходит рост макромолекул. В принципе рост цепей может осуществляться как в тазовой фазе с последующей агрегацией образовавшихся макромолекул, так и на поверхности или в объеме частиц возникающего полимера, способного растворять или сорбировать молекулы мономера.

В случае применения нелетучих возбудителей, не передающих цепь в объем газовой фазы, напр, щелочных металлов (см. Анионная полимеризация), полимеризация идет только за счет сорбированного возбудителем

или полимером мономера, т. е. в конденсированной фазе. Близка к атому картина Г. п., инициированной излучениями высокой анергии (см. Радиационная полимеризация). Поскольку эффективность радиолиза твердых тел гораздо выше, чем газов, то активные центры полиме

страница 158
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225 226 227 228 229 230 231 232 233 234 235 236 237 238 239 240 241 242 243 244 245 246 247 248 249 250 251 252 253 254 255 256 257 258 259 260 261 262 263 264 265 266 267 268 269 270 271 272 273 274 275 276 277 278 279 280 281 282 283 284 285 286 287 288 289 290 291 292 293 294 295 296 297 298 299 300 301 302 303 304 305 306 307 308 309 310 311 312 313 314 315 316 317 318 319 320 321 322 323 324 325 326 327 328 329 330 331 332 333 334

Скачать книгу "Энциклопедия полимеров. Том 1 (А-К)" (15.84Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
участки на новой риге у воды
рукомойник купить
Citizen Eco-Drive EM0321-56D
наклейки на гироскутер

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(09.12.2016)