химический каталог




Проницаемость полимерных материалов

Автор С.А.Рейтлингер

очередь удлинением пути молекул газа или пара при диффузии за счет вынужденного огибания частиц наполнителя, что можно рассматривать как условное увеличение толщины испытуемой мембраны. Существенную роль при этом играет форма частиц наполнителя. Применение наполнителей, имеющих пластинчатую форму частиц, особенно при расположении этих частиц преимущественно перпендикулярно потоку газа, позволяет значительно снизить проницаемость полимеров.

В некоторых случаях в полимерах с увеличением содержания наполнителя наблюдается повышение коэффициентов диффузии газа. Это характерно для систем с большой разностью полярностей на границе поверхности каучука и частиц наполнителя, например для резин на основе каучука СКН-26, содержащих газовую канальную сажу.

Наиболее вероятное объяснение этого явления можно дать на основании представлений о наличии в полимерах пространственных структур из частиц газовой сажи, контактирующих друг с другом 137.

При плохом смачивании каучуком на поверхности частиц сажи образуются области адсорбированного газа, которые при соприкосновении частиц могут способствовать замене процесса диффузии молекул газа в объеме полимера процессом поверхностной диффузии — своеобразным «проскальзыванием» молекул газа вдоль поверхности контактирующих частиц наполнителя, что обеспечивает более высокую скорость проникновения газа через резину. Правильность этого предположения подтверждается также низким значением величины энергии активации диффузии для системы каучук СКН-26 — канальная сажа.

Постепенную замену механизма диффузии в объеме механизмом поверхностной диффузии можно проследить по изменению энергии активации диффузии азота через мембраны из системы полибутадиен — сажа (см. рис. 42) в зависимости от содержания сажи. Вначале, при

\

введении до 5% сажи, наблюдается повышение энергии активации, что соответствует снижению коэффициентов диффузии для всех исследованных саж (см. рис. 42). В дальнейшем с увеличением содержания наполнителя возрастает роль поверхностной диффузии, что в случае активных и полуактивных саж приводит к понижению энергии активации диффузии.

Уменьшение коэффициентов диффузии при введении наполнителей в полимеры может быть обусловлено не только чисто геометрическими причинами — огибанием молекулами газа частиц наполнителя, но и факторами, зависящими от взаимодействия полимера с наполнителем. Действительно, сорбция молекул полимера на поверхности частиц активного наполнителя способствует понижению числа возможных конформации молекул138*82, что приводит к уменьшению гибкости цепных молекул полимера и соответственно к снижению скорости переноса молекул газа 166.

В этом отношении частицы наполнителя ведут себя в известной мере аналогично узлам сшивки пространственно-структурированного полимера, уменьшая вероятность образования «дырок», через которые осуществляется диффузия в полимерах.

Введение инертных наполнителей также может повлиять на свойства полимеров и их диффузионные характеристики. Так, Кьюминс139 показал, что введение двуокиси титана в сополимер.вшгилхлорида с винилацетатом или поливинилацетатом 150 приводит к изменению температуры стеклования полимера, обусловленной адсорбцией ацетатных групп сополимера на поверхности частиц наполнителя и разрушением межмолекулярных водородных связей, что соответственно сказывалось на коэффициентах диффузии.

Таким образом, влияние наполнителей на газопроницаемость полимеров имеет сложный характер. Величина проницаемости наполненных полимеров зависит от природы исходного полимера, объемного содержания наполнителя, наличия и интенсивности связей между полиме-, ром и наполнителем, полноты смачивания полимером поверхности частиц наполнителя, а также от формы, размеров и расположения частиц наполнителя.

С целью максимального снижения газопроницаемости полимеров следует выбирать наполнитель, хорошо сма

чивающийся полимером, активно взаимодействующий с ним, имеющий пластинчатую форму частиц, ориентированных преимущественно перпендикулярно направлению потока газа.

ЛИТЕРАТУРА

1. Mane go Id Е., Koll.-Z., 61, № 2, 140 (1932).

2. Mane go 1 d Е., Koll.-Z., 82, № 1, 25 (1938).

3. Manegol d E., Koll.-Z., 83, № 146, 299 (1938).

4. Берлин А. А. Основы производства газонаполненных пластмасс и эластомеров. М., Госхимиздат. 1954. См. с. 7.

5. Cuddiny Е. F., Mo a can in J., J. Cellul. Plast, 3, № 2, 73 (1967).

6. H i 1 a d о C. J., Harding R. H., J. Appl. Polymer Sci., 7, № 5, 1775 (1963).

* 7. Mittasch H., Plaste u. Kautschuk, 16, № 8, 589 (1969).

8. Gent A. NT,' Tompkins D. A., J. Appl. Phys., 40, № 6, 2520 (1969).

9. Глейм В. Г., Вишне в едка я А. И., ЖПХ, 41, № 1, 309 (1968).

10. Stewart С. W., J. Polymer Sci., pt. А-2, 8, № 6, 937 (1970).

11. Нагорный В. И., Шеберстов В. И., Ж. научн. и прикл. фотогр. и кинематогр., 11, 384 (1966).

12. Бабчин А. И. Нагорный В. И., Сергунин Е. Г., Тихонов В. П., Шеберстов В. И., Ж. научн. и прикл. фотогр. и кинематогр., 15, 4 (1970).

13. Нагорный В. И., М а с л о в с

страница 68
< 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
тепловая завеса втз af 90-50w
изготовление наклеек грузоперевозки
стоимость операции по стенозирующий лигаментит большого пальца лечение
линзы сделанные из mma/vp

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
(18.08.2017)