химический каталог




Проницаемость полимерных материалов

Автор С.А.Рейтлингер

исящими от взаимодействия полимера с наполнителем.

Особенности механизма переноса газов в наполненных полимерах

Диффузионная проницаемость полимеров, содержащих порошкообразные минеральные наполнители, также как и проницаемость исходных ненаполненных полимеров, зависит от сорбции и диффузии газов и паров. Однако коэффициенты сорбции и диффузии в наполненных полимерах характеризуются рядом особенностей, влияющих на механизм переноса. Коэффициенты сорбции газов для наполненных полимеров могут быть больше или меньше коэффициентов нормальной сорбции.

Можно предположить, что избыточное поглощение газа наполненными полимерами обусловлено как адсорбционными процессами на поверхности частиц наполнителя, так и механическим захватом пузырьков газа в виде аэрофлокулш, прилипающих к поверхности частиц, аналогично тому, как это имеет место при флотации т>128. Отдельные участки на поверхности частиц наполнителя, например сажи, неравноценны по своей физической и химической природе, что обусловливает различную сорбционную способность этих участков129. Опыты по сорбции бутена на саже позволили установить, что наибольшее выделение тепла происходит при заполнении лишь 40% поверхности сажевых частиц монослоем молекул бутена 13°. Возможность адсорбции газа на участках поверхности частиц наполнителя, не смоченных полимером, подтверждается в некоторых случаях высокой теплотой сорбции газа, зависящей от степени дисперсности наполнителя 141, а также наличием ад-сорбционно-связанного газа на поверхности минеральных частиц до введения их в полимер 132. В других случаях, например при введении инертных наполнителей — мела ^ или барита, вероятность адсорбции невелика и большие значения коэффициентов сорбции, по-видимому, обусловлены присутствием механически захваченного при изготовлении смеси газа, пузырьки которого сохраняются в резине за счет фиксации ее структуры при вулканизации. Известно, что удаление газов из резиновых смесей в процессе вулканизации или путем предварительного вакуумирования минеральных наполнителей улучшает взаимодействие наполнителя с каучуком и повышает показатели механических свойств резин 133.

Амеронген показал ио, что сорбция кислорода ре-зиносажевыми смесями возрастает вместе с увеличением исходной удельной поверхности саж. Это свидетельствует о том, что часть поверхности частиц сажи остается не смоченной каучуком и адсорбционная способность этой части будет пропорциональна исходной удельной поверхности сажевых частиц 130, ш.

Наблюдаемое для некоторых систем каучук—наполнитель понижение по сравнению с нормальными значениями коэффициентов сорбции может быть вызвано уменьшением растворимости газа в полимерной части системы за счет возможного уменьшения гибкости цепных молекул полимера в процессе адсорбции молекул полимера наполнителем.

К промежуточному типу могут быть отнесены системы, в которых интенсивность процессов адсорбции молекул полимера и механического захвата газа частицами наполнителя изменяется с ростом количества введенного наполнителя, что приводит к появлению перегибов на сорбционной кривой.

Баррер, Барри и Раман134 изучали влияние кремнезема, вводимого в качестве наполнителя в силиконовый каучук, на коэффициенты сорбции и диффузии бутана и пентана. Были высказаны предположения, что либо кремнезем и каучук как сорбенты действуют независимо друг от друга, либо кремнезем полностью адсорбирует каучук и не является, таким образом, самостоятельным сорбентом. Результаты исследования не соответствовали ни одному из этих предположений, т. е. поведение наполненного каучука было достаточно сложным. Баррер, Барри и Роджерс 135 пришли к выводу, что в некоторых случаях резина, содержащая наполнитель — окись цинка, может рассматриваться как трехфазная система, так как в ней имеются пространства, заполненные газом. Следует заметить, что газ, заполняющий отдельные пустоты в наполненном полимере, активно не участвует в процессе переноса, в результате чего коэффициенты диффузии, определенные для стационарного и нестационарного состояния, могут заметно отличаться друг от друга |49. Кьюминс, Ротеман и Ролле 136 исследовали сорбцию водяных паров пленками из сополимера винилаце-тата с винилхлоридом, содержащими в качестве наполнителя кристаллическую двуокись титана, и установили, что в процессе сорбции активную роль играет поверхность частиц двуокиси титана, на которой происходит поглощение относительно больших количеств воды. В некоторых случаях практически вся поверхность частиц двуокиси титана участвовала в сорбционном процессе, хотя вначале можно было предположить, что эта поверхность была покрыта адсорбированным полимером.

Таким образом, следует считать, что в ряде случаев может происходить вытеснение полимера, адсорбированного на поверхности частиц наполнителя, молекулами растворенного в полимере газа или пара.

Значения эффективных коэффициентов диффузии в большинстве случаев уменьшаются с повышением содержания наполнителей в полимерах (до 15—20объемн. %). Это уменьшение обусловлено в первую

страница 67
< 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
холодильник lg ga-m419serz купить в москве
почасовая аренда авто с водителем москва
дуршлаг купить
Лопатки Samura

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
(29.07.2017)