химический каталог




Проницаемость полимерных материалов

Автор С.А.Рейтлингер

ных молекул полимера, в результате происходит уменьшение межмолекулярного взаимодействия в полимере и повышение набора кон-формаций цепных молекул, что способствует быстрому возрастанию коэффициентов проницаемости и диффузии газов и паров в полимерах.

При взаимодействии полимеров с жидкостями могут обр азов аться три типа систем: жидкость растворяется^, полимере с образованием однородной^ гомогенной системы; 'жидкость распределяется в полимере в виде изолированных капель; жидкость распределяется в полимере в виде отдельных, соединенных друг с другом полостей, образующих систему заполненных жидкостью капилляров.

_В ji етж)ж.сдуняа.м_ех а и из м п ер снос а г а з о в_ и „дардв_ в

принципе не отличается от переноса через чистый, не содержащий растворенной жидкости полимер. Это Я&ШёХт. ся^практически наиболее важным, так как сюда могут быть отнесены виды перекоса газов через полимеры, сон держащие влагу, и через пластифицированные полимеры,!

Во втором случае перенос газа в известной степени аналогичен переносу через наполненные полимеры.

Наконец, в третьем случае перенос осуществляется через заполненные жидкостью капилляры и полости в полимере. Практически это имеет место при определении газопроницаемости увлажненных пористых материалов, кожи, картона, а также некоторых набухших пленок.

Процессы переноса газа через полимеры, содержащие растворенные жидкости, в зависимости от практического значения можно разделить условно на две группы. К первой группе следует отнести проницаемость полимеров, содержащих легколетучие жидкости, например проницаемость гигроскопических полимеров, содержащих влагу. Ко второй группе можно отнести проницаемость полимеров, содержащих малолетучие жидкости — пластификаторы.

Влияние влажности полимеров на газопроницаемость

Активное поглощение воды или какой-либо другой жидкости полимером способствует ослаблению молекулярного взаимодействия и реализации гибкости цепных молекул, в результате чего газопроницаемость полимера повышается. Полимеры, содержащие в молекулах полярные группы и отличающиеся повышенной гидрофиль-ностью, характеризуются значительным увеличением газопроницаемости в увлажненном состоянии, в то время как неполярные полимеры практически сохраняют постоянную газопроницаемость как в сухом, так и в увлажненном состоянии (табл. 16) 16.

Таблица 16. Проницаемость полимеров в зависимости от относительной влажности

Полимер Относительная влажность, % Проницаемость отн. ед.

О, со.

Гидрат целлюлозы 0 1 1 1 1

100 12,6 5,4 5,7 54,3

Полиамид 0 — 1

100 — — — 10,3

Поливинилидеи- 0 — — — 1

фторид 100 — — — 1,01

Полиэтилен 0 — 1 — 1

• 100 — 1,1 — 1,3

Изучение проницаемости газов, воды и паров некоторых органических растворителей через гидратцеллюлоз-ные пленки показало, что гидратцеллюлозная пленка (целлофан) является исключительно малопроницаемой для газов в сухом состоянии 11. Газопроницаемость и способность пропускать пары органических растворителей

т

у целлофана быстро увеличиваются по мере увлажнения18. Проницаемость целлофана по отношению к парам метанола, этанола и бензола в среднем на два порядка меньше, чем по отношению к парам воды19. Кинетика сорбции и десорбции воды в системе гидрат целлюлозы— вода была подробно изучена Ньюнсом20, который предположил, что первые порции воды в процессе сорбции концентрируются в наиболее доступных местах полимера, а затем уже разрушается система межмолекулярных связей.

При десорбции присутствие воды и жесткость структуры препятствуют восстановлению связей между цепями, чем объясняется появление гистерезиса.

Изучение сорбции и диффузии водяных паров в найлоне 21 позволило установить, что при содержании воды менее 4 вес. % молекулы воды плотно сорбируются полимером и обладают малой подвижностью. При концентрации выше 4% подвижность молекул воды сильно возрастает, что авторы связывают с характером изменения плотности упаковки аморфных областей полимера в присутствии воды. Общий характер поглощения водяных паров полимерами имеет ступенчатый характер и может быть описан суммой экспоненциальных функций.

Особая роль малых концентраций воды при диффузии была отмечена в работе22. Путем изучения изотерм сорбции и кинетики сорбции и десорбции воды в поли-метилметакрилате было показано, что коэффициенты диффузии воды, вычисленные по уравнению Фика, при десорбции сохраняют постоянное значение,' а при сорбции уменьшаются с увеличением влагосодержания в полимере. Это, на первый взгляд, непонятное явление может быть объяснено тем, что сорбция воды уменьшает свободный объем в полимере, что и оказывает влияние на уменьшение коэффициента диффузии.

Данные представления подтверждаются увеличением плотности полиметилметакрилата в период начальной стадии сорбции водяных паров22. Аналогичные результаты по изучению проницаемости пленок некоторых полимеров различными газами в зависимости от степени увлажнения были получены Ито23. Газопроницаемость гигроскопичных полимеров, например поливинилового спи

страница 58
< 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
ремонт фанкойлы
lenovo ideapad v110 15iap 80tg00y5rk
aerosmart-r(p)- 8 цена
стул 1452 бежевый

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
(19.10.2017)