химический каталог




Проницаемость полимерных материалов

Автор С.А.Рейтлингер

лорида (примерно в 200 раз) по сравнению с исходной пленкой. По-видимому, это происходило за счет появления пористости114.

Исследование проницаемости пленок из сополимера этилена с дибутилмалеинатом по отношению к Не, Аг и СН4, растянутых на холоду до 500—600%, показало 106, что одноосная вытяжка приводит вначале к незначительному снижению проницаемости и не изменяет кажущейся энергии активации проницаемости до значений растяжения не более 490%. Однако при дальнейшем растяжении в области образования «шейки» значения проницаемости снижаются, а энергии активации проницаемости возрастают. Авторы предполагают, что растяжение полимера в области образования «шейки» приводит к ориентации молекул в аморфных областях, это способствует снижению подвижности сегментов и соответственно уменьшению проницаемости. Значительное уменьшение проницаемости полипропиленовых пленок при их ориентации наблюдалось в работе59. Близкие к указанным результатам были получены Брандто]и60 и Бойером61. Было показано, что коэффициенты диффузии и растворимости газов изменяются при растяжении таких частично кристаллических полимеров, как полиэтилен, полипропилен и найлон. Величина и направление этих изменений зависят от свойств диффундирующего вещества и температуры эксперимента. Ориентация аморфного поливинилбутираля не влияла на коэффициент диффузии.

Лазоский и Гобс26 считают, что при ориентации происходит «замораживание» структуры, вызываемое снижением гибкости цепных молекул и обеднением конфор-мационного набора. Это противоречит концепции об изменении проницаемости за счет повышения плотности структуры при ориентации полимеров. Авторы показали, что при одинаковой плотности полиэтилентерефталатные пленки могут иметь различную влагопроницаемость в зависимости от степени ориентации.

Ориентация кристаллических полимеров сопровождается повышением кажущейся энергии активации газопроницаемости 12. Это повышение может происходить одновременно за счет увеличения энергии активации диффузии и теплоты растворения газа в полимере, что связано с уменьшением гибкости цепных молекула аморфной части при его ориентации. Ослабление молекулярного движения с повышением степени ориентации при растяжении полимеров наблюдалось методом ЯМР в линейном полиэтилене62 и в некоторых полиэфирах63.

Ориентация ряда аморфных полимеров при определенной степени деформации сопровождается кристаллизацией полимера. Поэтому по изменению газопроницаемости натурального каучука при растяжении можно вначале судить о влиянии ориентации, а затем при последующем растяжении о совместном влиянии ориентации и кристаллизации каучука12,64. Изменение коэффициента газопроницаемости каучука при растяжении наблюдается лишь при его кристаллизации, что соответствует повышению его плотности.

* Это не распространяется на мембраны из наполненных эластомеров или на латексные пленки И5.

Перегруппировка звеньев цепных молекул, происходящая при ориентации, не приводит к изменению газопроницаемости полимеров, находящихся в высокоэластическом состоянии *. Влияние растяжения на проницаемость резин из натурального каучука, вулканизованного перекисями, было изучено Барри и Пляттом 65. Они определяли проницаемость по отношению к пропану, н-бу-тану и изобутану при растяжении от 0 до 400% в интервале температур 30—50 °С. Полученные результаты экстраполировались к нулевой концентрации При 200%-ном растяжении резины изменения коэффициента проницаемости не наблюдалось, выше 200% происходило постепенное снижение проницаемости (до 40% от исходной). Интересно, что экспериментально полученное значение Р для частично закристаллизованных пленок медленно уменьшается со временем (1% в месяц), стремясь к равновесному значению Р°°. Это уменьшение 'может быть обусловлено постепенной кристаллизацией и переориентацией звеньев в направлении растяжения. Авторами предложена модель растянутой пленки, представляющая аморфную проницаемую среду, в которой размещены непроницаемые для паров цилиндрические кристаллиты, оси которых параллельны направлению растяжения пленки. Исходя из принятой модели, для изменения проницаемости резины предложено уравнение:

= [1 _ (Л0/2 _ Kv)\ • 100 (7.4)

где Д-Ро°—относительное уменьшение проницаемости, %; Xv — доля сечения, занятая кристаллитами.

При растяжении резин наблюдалось также небольшое повышение энергии активации проницаемости (АЕР = 1,5 ± 0,5 ккал/моль).

Таким образом, ориентация полимеров в высокоэластическом состоянии при температурах, превышающих Тс, существенно не влияет на растворимость и диффузию малых молекул, пока растяжение не вызывает кристаллизацию. Влияние растяжения частично кристаллических полимеров на растворимость и диффузию зависит от исходной степени кристалличности неориентированного полимера. В полимерах с низкой степенью кристалличности (10—15%), например в полиэтиленте-рефталате, влияние ориентации заключается в уменьшении проницаемости до величин меньших, чем в неориентированных образцах с такой же степенью кристалличности26. Влияние ориентаци

страница 51
< 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
стол журнальный рио 5
предупреждающие наклейки на электрошкаф
купить набор ножей золинген
светодиодные потолочные панели

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
(28.04.2017)