химический каталог




Проницаемость полимерных материалов

Автор С.А.Рейтлингер

номеров, из которых можно получать полимерные материалы с заданной степенью проницаемости. Для получения пленкообразующего материала с заданной проницаемостью необходимо знать зависимость проницаемости от структуры полимера.

Сравнительная оценка влияния природы полимеров на коэффициент газопроницаемости может быть сделана на основании данных, полученных при определении проницаемости некоторых полимеров для водорода, гелия, азота, кислорода и двуокиси углерода (табл. 4).

Независимо от природы диффундирующего вещества, полимеры могут быть расположены в ряд, характеризующийся постепенным понижением коэффициентов прони-цаемости29. Порядок расположения полимеров в этом ряду в значительной степени определяется зависимостью коэффициентов диффузии от химической природы и строения молекул полимера, тогда как значения коэффициента растворимости зависят в основном от природы диффундирующего низкомолекулярного вещества. Обращает на себя внимание наличие нескольких групп полимеров с близкими коэффициентами проницаемости. Максимальные значения коэффициентов проницаемости характерны для высокоэластичных каучукоподобных полимеров, минимальные — для жестких полимеров, имеющих в своем составе большое число полярных групп. Наибольшей газопроницаемостью обладают полимеры, в которых взаимодействие цепных молекул осуществляется

3 Зак. m 65

главным образом за счет дисперсионных сил (полиизопрен, полибутадиен), в то время как минимальная проницаемость характерна для полимеров, молекулы которых связаны ионными, водородными или ковалентными связями. При введении в молекулы карбоцепных поли---* меров полярных групп, например —ОН, —NH2, —СООН, наблюдается уменьшение газопроницаемости, вызываемое увеличением межмолекулярного взаимодействия в полимере3-4.

Аналогичное влияние оказывает и введение в карбо-цепные молекулы атомов галогенов или нитрильной группы, например хлора в поливинилхлориде или поли-хлоропрене 5>6, фтора в поливинилфториде7, брома в по-либром-я-ксилилене 87, нитрильной группы (CN) в поли-акрилонитриле или сополимерах акрилнитрила с бутадиеном8, 9*89. Накопление полярных групп в цепной молекуле способствует дальнейшему уменьшению газопроницаемости полимера. Например, увеличение содержания нитрильных групп в бутадиен-акрилонитрильных каучу-ках приводит к быстрому снижению их газопроницаемости 10"12,89.

Частичная замена полярных групп в молекуле полимера неполярными или менее полярными позволяет постепенно повышать газопроницаемость полимера. Так, увеличение числа ацетильных групп в ацетате целлюлозы сопровождается повышением его газопроницаемости 13>14. Повышенными значениями коэффициентов диффузии газов, а также газо- и паропроницаемостью (в 2—4 раза большей, чем для НК) характеризуются нит-розокаучуки Ш6. Особое место среди полимеров занимают полиорганосилоксановые эластомеры, характеризующиеся весьма высокими значениями проницаемости 15_19, 88. Например, газопроницаемость полидиметилсилоксана в 10—20 раз превышает проницаемость натурального каучука, имеющего самую высокую проницаемость из карбоцепных эластомеров.

Повышение газопроницаемости диметилполисилокса-на по сравнению с натуральным каучуком является следствием значительного увеличения скорости диффузии газов, тогда как по растворимости газов оба эти каучука близки друг к другу (табл. 5) 15, 17.

Высокие значения проницаемости, способность к эксплуатации при повышенных температурах и

селективность по отношению к сепарации смесей газов позволяют рассматривать полисилоксановые резины как перспективный материал для разделения газовых смесей 18-19*86. Относительно низкие плотности полиоргано-силоксанов20, несмотря на присутствие в молекулах тяжелых атомов Si, свидетельствуют о неплотной упаковке молекул, имеющих предположительно спиралевидное строение21. Для полиорганосилоксанов характерны повышенная гибкость цепей главных валентностей вследствие незначительного барьера вращения вокруг связи Si—О и малое межмолекулярное взаимодействие из-за снижения внешних силовых полей углеводородных радикалов, зависящее от ионного характера связи Si—О22-23.

Оба эти фактора обусловливают низкие значения температур стеклования и кристаллизации, а также малую зависимость прочности, вязкости и эластичности по-лиорганосилоксанов от температуры 24. Аналогичное поведение наблюдается для коэффициентов диффузии и газопроницаемости, а также для температурной зависимости этих коэффициентов.

Для полиметилфенилсилоксанов характер вращения фенильных групп и гибкость цепи незначительно изменяются вплоть до полной замены диметилсилоксановой цепи метилфенилсй*локсановой; введение в силоксановую цепь дифенилсилоксановых звеньев уменьшает ее гибкость и изменяет характер вращения фенильных групп 102.

Введение весьма массивных ЗДЗ-трифторпропильных групп также сравнительно мало уменьшает гибкость по-лисилоксановой цепи. По-видимому, для исследованных полиорганосилоксанов расположение заместителей при атоме Si заметнее влияет на гибкость макромолекул, чем природа сам

страница 21
< 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
транспортные услуги вашим корпоративным клиентам
светодиодные лампы g4 12v 3w 9 мм
Glasslock Контейнеры для сыпучих продуктов Glasslock
парковая скамья

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
(25.03.2017)