химический каталог




Проницаемость полимерных материалов

Автор С.А.Рейтлингер

м жесткость данного полимера в аморфном состоянии 1'6.

В процессе кристаллизации полимеров происходит выпрямление и взаимная ориентация участков цепных макромолекул, в связи с чем как сам процесс кристаллизации, так и процесс плавления кристаллов имеют типичный релаксационный характер1'2. Распрямлению и ориентации цепных молекул способствуют внешние растягивающие усилия, поэтому многие полимеры кристаллизуются при растяжении. В результате кристаллизации плотность упаковки полимера возрастает и соответственно повышается его плотность. Способность полимеров кристаллизоваться зависит от химического строения полимера и определяется плотностью упаковки, энергией межмолекулярного взаимодействия и соотношением ее с энергией теплового движения, а также регулярностью строения и гибкостью цепных молекул полимера *•2.

Межмолекулярные силы при кристаллизации полимеров играют двоякую роль. С одной стороны, с увеличением межмолекулярного взаимодействия облегчается образование прочных агрегатов и упрочняются кристаллические образования. Температура плавления кристаллических полимеров повышается с ростом величины межмолекулярных сил, например, в ряду гуттаперча, полиэтилен, полипропилен, полиамид. С другой стороны, увеличение межмолекулярного взаимодействия обусловливает повышение вязкости полимера, затрудняющее перегруппировку молекул при кристаллизации. Таким образом, кристаллизации благоприятствует некоторое оптимальное значение межмолекулярных сил.

Приблизительно те же соображения могут быть высказаны и о влиянии гибкости цепных молекул на способность полимеров к кристаллизации. В области температур, при которых гибкость цепных молекул велика, тепловое движение нарушает ориентацию звеньев и образование кристаллов невозможно. И, наоборот, при пониженных температурах энергии теплового движения может оказаться недостаточно для перегруппировки звеньев, следовательно, кристаллизация полимера возможна только в определенном температурном интервале, обеспечивающем, оптимальную гибкость цепи2,7.

Характерной особенностью кристаллических полимеров является сложная надмолекулярная структура. Морфологические особенности кристаллического состояния полимеров рассмотрены в обзорной статье Флори8. Переход полимеров из аморфного состояния в кристаллическое сопровождается уменьшением коэффициентов диффузии и проницаемости в процессе переноса низко* * 50 О X

Молекулярных веществ в полимерах. В отличие от температурного перехода второго рода фазовый переход полимера из аморфного состояния в кристаллическое характеризуется скачкообразным изменением газопроницаемости и энергии активации диффузии, что было впервые показано Амеронгеном 9 на примере изменения газопроницаемости гуттаперчи -в области температур, отвечающих фазовому переходу (рис. 27).

<§ ? 20

V V

tM ft) 5

9гуттаперчи

Исследование газопроницаемости пленок некоторых кристаллических полимеров (гуттаперчи, полиэтилена НД и полиамида 6) показало 12, что по мере уменьшения проницаемости эти полимеры могут быть расположены в ряд, совпадающий с рядом последовательного возрастания напряжений, необходимых, по данным Каргина и Соголо-войи, для рекристаллизации при растяжении.

/—Нг; 2— N2; 3~С02; 4—02

Последовательное уменьшение проницаемости полимеров от гуттаперчи к полиамиду 6 является, по-видимому, следствием увеличения межмолекулярных сил.

Ориентировочно проницаемость кристаллического полимера можно оценить по значению температуры плавления Тпл или температуры стеклования Тс аморфной фазы, учитывая наличие взаимосвязи между ними10. На рис. 28 приведена зависимость \gP (азотопроницаемость) Ьт температуры плавления Гпл некоторых кристаллических полимеров, имеющая линейный характер 13.

Увеличение степени кристалличности полимеров приводит к последовательному уменьшению коэффициентов проницаемости 14, диффузии и растворимости.

Для выяснения влияния степени кристалличности полимера на газопроницаемость были проведены 12 измерения водородопровдщаемости натурального каучука (смо

кед-шитс) по мере его кристаллизации при —25°С. Полученные результаты представлены на рис. 29.

Водородопроницаемость натурального каучука в процессе его кристаллизации при ?—25 °С, как это следует

из рис. 29, уменьшается обратно пропорционально приросту его плотности. Аналогичные результаты были получены при исследовании последовательной кристаллизации полиэтилентерефталата и полипропилена 15.

Уменьшение проницаемости с увеличением степени крис1алличности полимера хорошо прослеживается на примере полиэтилена. Многочисленными исследованиями было показано 15-23>105, что проницаемость полиэтилена быстро уменьшается с Увеличением его плотности, которая в свою очередь пропорциональна степени еГхр кристалличности (рис. 30). Изучение температурной зависимости газопроницаемости полиэтиленов46 позволило установить, что уменьшение коэффициента проницаемости Р с увеличением степени кристалличности полиэтиленов в основном обусловлено снижением значений предэкспоненциального множи

страница 46
< 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
новая рига ру
устранить вмятина сервис
кухонный стол спарта деревянный
линзы голубого цвета

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
(21.08.2017)