химический каталог




Проницаемость полимерных материалов

Автор С.А.Рейтлингер

оторое хорошо согласуется с экспериментальными данными (рис. 11). Линейная зависимость ED от d находится в согласии с теорией зон Баррера 33, так как элементарный акт диффузии в случае атома ксенона требует включения более значительной зоны активации, чем для атома гелия. Значение предэкспоненциального множителя Do, определенного из температурной зависимости D, с ростом атомного диаметра газов увеличивается для полиэтилена и уменьшается для полиамида.

Было также показано 28,29, что коэффициенты растворимости газов (в ряду гелий — ксенон) с ростом атомного диаметра газа изменяются различно в зависимости от. природы полимера. Так, для полиэтилена наблюдается увеличение растворимости, для полиамида — уменьшение.

Экстраполяция прямых lga—1/Г для разных газов показала, что прямые пересекаются в интервале температур от —10 до 0°С для полиэтилена и 115—117°С для полиамида. При этих температурах растворимость не зависит от атомного диаметра газа. Выше указанных областей температур зависимости растворимости газов от атомного диаметра меняются на обратные, т. е. в случае полиэтилена растворимость газов выше температурного интервала от —10 до 0°С становится больше для газов с меньшим атомным диаметром (гелий), а ниже этих температур — больше для газов с большим атомным диаметром (аргон и ксенон).

Существование переходных областей для полимеров, в которых меняется характер растворимости газов, возможно связано с изменением подвижности звеньев макромолекул в аморфных участках полимера 32.

Теплота растворения ДЯ газов в полиэтилене и полиамиде возрастает линейно Простом атомного диаметра газа. Значения энтропии растворения газов в исследованных полимерах, вычисленные по уравнениям

вать дополнительное усилие на увеличение размеров микрополости, через которую перемещается диффундирующая молекула изомера.

Васенин4 связывает коэффициент диффузии D моле-' кулы с коэффициентом диффузии первого члена гомологического ряда D{ следующим выражением

D = ^~ (3.9)

где ст = S/Si — относительное увеличение площади поперечного сечения молекулы при наличии у нее боковой группы; п — число звеньев в молекуле.

Молекулы разветвленных и циклических изомеров, как правило, диффундируют медленнее, чем молекулы нормального линейного строения того же молекулярного веса38,39. В некоторых случаях для разделения смесей изомеров может быть с успехом использован метод диффузии-через полимерные мембраны.

В работе38 изучена диффузия паров изо- и w-бутана, изо- и w-пентана в полиизобутилене и показано, что коэффициенты D меньше для разветвленных углеводородов изостроения, чем для углеводородов нормального строения. Энергия активации диффузии нормальных углеводородов несколько меньше, чем изомерных углеводородов. Зависимость коэффициента диффузии от формы и размеров молекул диффундирующих в поливинилацетат были исследованы в работе8, а газообразных углеводородов в натуральном каучуке и этилцеллюлозе — в работе 40.

При изучении диффузии нормальных и изоуглеводо-родов через пленки полиизобутилена было найдено39, что в пределах ошибки опыта значение D для w-пентана, w-гексана и «-октана при 35 °С одинаково (около 3,4-10~9 см2/с). Для циклогексана, метилциклогексана а метилциклопентана D несколько меньше (1,2— 1,5-10~9 см2/с). Полученные величины близки по значению к D для разветвленных углеводородов типа 2-метил-пентана и 2,2,5-триметилгек/Гана. Авторы 39 считают, что разветвление и циклизация молекул вызывает сравнимые изменения в коэффициентах диффузии.

Влияние размеров и формы молекул парафинов и олефинов на коэффициенты диффузии в неполярных карбоцепных полимерах (каучук, полиизобутилен, полиэтилен) было подробно изучено Васениным*4, который показал, что коэффициент диффузии зависит от величины вязкого и «лобового» сопротивления среды движению диффундирующих молекул. Вязкое сопротивление определяется количеством движения, которое передается в единицу времени диффундирующей молекулой макромолекулам среды; «лобовое» сопротивление определяется поперечным сечением молекулы.

Коэффициент диффузии D для парафинов, диффундирующих в неполярных карбоцепных полиуглеводородах, может быть выражен уравнением4:

D ^— (3.10)

AmvSan

где А и а — постоянные; т — масса группы (СН2 или СНз); v — частота соударений каждой группы с окружающими группами цепных молекул, 5 — площадь сечения головной группы диффундирующей молекулы; п — число групп в диффундирующей молекуле.

Наличие двойных связей в диффундирующей молекуле приводит к уменьшению вязкого сопротивления. При разветвлении молекулы «лобовое» сопротивление увеличивается. Для расчета коэффициента диффузии предложена формула:

D = (Dj(jan)/(2n - g/2n - 2g) (3.11)

где Di — коэффициент диффузии для первого члена гомологического ряда; п — число атомов углерода; g— число двойных связей в молекуле.

Предполагается, что диффундирующая в полимере молекула ориентируется по направлению диффузии. Зная исходное значение ?>ь по уравнению (3.11) можно приближенно вычислить значение коэффициент

страница 19
< 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

Скачать книгу "Проницаемость полимерных материалов" (1.79Mb)


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

 

 

Реклама
Поселок Ривьера на Истре купить
стоимость прерывания беременности
пламегоситель в место катализатора вольво хс90
Компания Ренессанс: цена на изготовление лестницы из дерева - качественно и быстро!

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
(17.12.2017)