химический каталог




Проницаемость полимерных материалов

Автор С.А.Рейтлингер

тически не влияет на коэффициент сорбции, определяемый динамическими методами. В то же время малый относительный объем пористости в полимере56 не сказывается заметно на величине коэффициента диффузии. В целом для застеклованных полимеров значение коэффициента проницаемости определяется не микропористостью, а величиной межмолекулярных сил (коге-зией) полимера.

Пауль100 рассмотрел возможность учета эффекта адсорбционного «связывания» при оценке времени запаздывания диффузии молекул газа в стеклообразных полимерах, предполагая, что перенос газа в полимере протекает одновременно по двум механизмам — растворения газа в полимере и адсорбции молекул газа микропустотами.

Предполагается 88, что механизм диффузии в органических стеклах определяется как обычной активированной диффузией, так и адсорбцией по Лэнгмюру, причем молекулы адсорбированного газа захватываются микропустотами в структуре полимера.Во многих работах показано, что диффузия паров органических жидкостей в полимерах ниже температуры стеклования является аномальной, так как она не подчиняется закону Фика 57_е0, 90> 94 - 95. Аналогичное поведение таких систем выявляется при сопоставлении кривых концентрация — время для сорбции и десорбции в широком интервале концентраций61,62, причем кривые десорбции не совпадают с кривыми сорбции.

Возможные причины аномальных явлений при диф-х фузии в органических стеклах были изучены Крэнком 63, который показал, что наблюдаемые эффекты могут быть обусловлены существованием зависимости коэффициента диффузии от внутренних напряжений и бремени. Зависимость от напряжения является более существенной в случае сорбции, так как при этом набухание сопровождается быстрым продвижением фронта64, что приводит к возникновению больших напряжений.

Напряжения при набухании бывают столь велики, что вызывают растрескивание внутренних слоев набухающей пленки, куда еще не дошел фронт растворителя 65*86-93. Характер растрескивания и кинематика распространения зоны трещин зависят от активности растворителя". В случае десорбции преобладает механизм временной зависимости коэффициента диффузии 60-63-66. Хотя при десорбции нет подвижной границы фронта проникновения, тем не менее имеет место крутой концентрационный градиент к поверхности полимера, в особенности, на ранних стадиях процесса. Набухшие внутренние слои оказывают влияние на наружный подсохший слой, вызывая в нем дополнительные напряжения.

Считая, что коэффициент диффузии зависит от напряжения, можно объяснить наблюдаемое различие в процессах сорбции и десорбции полимеров57- eo>63. Существенным является то, что напряженное состояние, равно как и плотность упаковки полимеров в стеклообразном состоянии, имеют релаксационный характер 67.

Процессы, способствующие релаксации напряжений и соответственно изменению плотности упаковки полимеров, должны оказывать влияние и на проницаемость полимеров 68» 84,87> 89>98. Мире 69 изучил диффузию паров аллилхлорида в поливинилацетате двумя методами — путем сорбции и по проницаемости и показал, что полученные коэффициенты D значительно отличаются друг от друга. Мире считает, что при измерении D путем проницаемости полимер успевает набухнуть, напряжения в пленке, возникающие в начальный момент, успевают от-релаксировать и диффузия аллилхлорида уже не зависит от этих напряжений.

В последующей работе70 было показано, что процесс проницаемости полимеров по отношению к парам растворителя, вызывающего набухание полимера (аллилхло-рид — поливинилацетат), имеет сложный характер и протекает в три стадии. На первой стадии при соприкосновении с парами наружный слой пленки быстро набухает, расширяется и вызывает сильные напряжения в пленке полимера, что приводит к скачкообразному увеличению коэффициента D. На второй стадии происходит релаксация напряжений и D уменьшается. Эта стадия продолжается от нескольких минут до нескольких часов в зависимости от толщины пленки. Релаксационный

характер процесса на этой стадии подтверждается S-об-разной формой кривой зависимости dpjdt от lg t. Наконец, на третьей стадии набухание распространяется на всю пленку и проницаемость пленки вновь возрастает. Наблюдаемые величины времени отставания 9 в этом процессе значительно больше рассчитанных по теории Фриша71. Это расхождение особенно велико при малых начальных концентрациях растворителя и для пленок большой толщины 101.

Перенос низкомолекулярных веществ в полимерных стеклах ниже температуры хрупкости

Полимерные стекла ниже температуры хрупкости легко растрескиваются при сравнительно небольших деформациях с образованием мелких трещин. Помимо трещин различных размеров в полимерных стеклах образуются и существуют длительное время разные структурные образования в виде капилляров, микрополостей и других форм, которые могут служить путями для миграции диффундирующих молекул 72. При переносе паров или влажных газов в трещинах или капиллярах происходит конденсация, в результате чего проницаемость мембран из застеклованных полимеров можно рассматривать как процесс «по

страница 42
< 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
звезды и надписи на здании с посветкой
ремонт гофры
самые дешевые стулья в москве
высота парковых скамеек по гост

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
(06.12.2016)