химический каталог




Проницаемость полимерных материалов

Автор С.А.Рейтлингер

Согласно общепринятому определению, подвижность диффундирующей молекулы связана с коэффициентом диффузии выражением

D — RTm (1.50)

Комбинируя уравнения (1.49) и (1.50), находим

D = RTAexp[~~j (1.51)

Это уравнение неудобно для практического использования, так как в него входит неизвестная величина Л. Чтобы исключить величину Л, вводят понятие некоторого стандартного состояния системы, которое характеризуется определенными значениями ^(О) и D(Q):

D (0) = RTA ехр ^—!^о)~) Решая совместно уравнения (1.51) и (1.52), получаем

1 D В / 1 1\

г ?>(0) в 2,3 \?(0) (1-ьз)

В общем случае свободный объем диффузионной среды является функцией температуры, состава, давления53. , При постоянных концентрации qpi = 0 (уравнение сохранит свою форму и при других q>i, не равных О) и давлении изменение W с температурой при Т > Тс описывается соотношением

Ф — Wq -j- Дх (Г — Гс) (1.54)

где Дх— разность коэффициентов теплового расширения полимеров выше и ниже температуры стеклования; для большинства полимеров Дх = 4,8 • Ю-4 1/°С; W = 0,025 ± 0,003 е1.

Подставляя выражение (1.54) в уравнение (1.53), получаем окончательно

Для обработки экспериментальных данных и нахождения параметров уравнения (1.55), его обычно представляют в форме

1 2,3^, 2,3^ 1

с + D (Т) В ' Дх? Т-Тс

4 D(TC)

Обработка с помощью этого уравнения многочисленных экспериментальных данных по температурной зависимости коэффициентов диффузии низкомолекулярных веществ в полимерах24-51»58-62-63 показала, что оно удовлетворительно описывает относительное изменение коэффициента диффузии с температурой.

Зависимость коэффициента диффузии от состава системы

Изменение коэффициента диффузии с концентрацией не является специфической особенностью системы полимер — растворитель. Такая зависимость присуща всем бинарным системам, компоненты которых отличаются по своим физико-химическим свойствам. 0со« бенность систем полимер — растворитель заключается в количественном изменении коэффициента диффузии с концентрацией. Если в растворах низкомолекулярных жидкостей коэффициент взаимодиффузии изменяется в 2—4 раза при изменении состава на 100%, то в систе-| мах полимер — растворитель изменение состава на \ 10% приводит к изменению коэффициента диффузии в * 1000 и более раз64.

Этой проблеме посвящено довольно большое число работ. Наиболее- полно исследована зависимость коэффициентов диффузии от концентрации в крайних областях составов: разбавленных растворах высокополиме-ров и почти «чистых» полимерах.

Внимание к диффузии в разбавленных растворах полимеров обусловлено большой ценностью информации которую дает этот метод для установления размеров, формы и гидродинамического поведения отдельных молекул в растворе13. В ранних работах 65~67 установле-* на практически линейная зависимость коэффициента диффузии от концентрации. Отклонение от нее наблюдали только для полимеров с небольшим молекулярным весом. В некоторых системах коэффициент диффузии с ростом концентрации увеличивается, в других — уменьшается. Установлено влияние молекулярного веса на концентрационную зависимость коэффициента диффузии. Чем больше молекулярный вес полимера, тем более резко выражена эта зависимость. Последующие работы 13 установили» более сложный характер явления. Кривая изменения коэффициента диффузии от концентрации имеет S-образную форму. В идеальном растворителе (изопропаноле) коэффициент диффузии полибутилметакрилата не зависит от концентрации. Коэффициенты диффузии различных фракций одного и того же полимера, экстраполированные к нулевой концентраций высокомолекулярного компонента, уменьшаются с увеличением молекулярного веса. Для полимеров с молекулярным весом 105—106 значение коэффициента диффузии имеет порядок 10"7 см2/с

Изменение коэффициента диффузии полимера с увеличением концентрации в этой области составов бинарной системы объясняют влиянием двух факторов: термодинамического и гидродинамического. Первый обусловлен относительной свободой движения отдельных сегментов цепи. -Второй связан с увеличением трения молекул. Уравнение Эйнштейна в этом случае записывается в виде

кТ{\+ЫлМс+ ...)

D = f0(l+KDc) ^оО+ЗД О-**)

где Лг — второй вириальный коэффициент; /о — коэффициент трения прн бесконечном разбавлении, KD — постоянная.

Многочисленные исследования посвящены изучению диффузии в области больших содержаний полимера. За исключением систем этилцеллюлоза — вода68, полиэтилен — вода 69, полистирол — вода 70, коэффициент диффузии возрастает при увеличении концентрации.

По характеру изменения коэффициента диффузии с концентрацией полимерные системы можно разделить на три группы. В первой—-коэффициент диффузии изменяется в 3—5 раз (натуральный каучук — полибута-циен — полидиметилсилоксан — растворители 51« 71~73), во

О 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 (f,

W 1 1 ™ 1

2 —полиизобутилен— толуол,

3 — полиизобутилен — ксилол, 4 — полиизобутилен — додекан,

5 — этилцеллюлоза — стирол,

страница 9
< 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
обклейка гироскутера
купить участок с коммуникациями по новой риге
где заказать наклейки на кружки по своему эскизу недорого
http://help-holodilnik.ru/remont_model_730.html

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
(25.06.2017)