Полимерные соединения и их применение. Максанова Л.А - 70 стр.

UptoLike

Рубрика: 

Водородопроницаемость см
3
· см / см
2
· сек · аm
Металлы 10
-20
– 10
-17
Соли, неорганические стекла 10
-17
- 10
-13
Полимеры 10
-13
– 10
-10
Жидкости 10
-10
- 10
-8
Кожа 10
-4
- 10
-2
Ткани 10
-2
– 10
-2
Из полимеров наибольшей проницаемостью облада-
ют аморфные полимеры с очень гибкими цепями, которые
находятся в высокоэластичном состоянии (натуральный
каучук, полибутадиен). Меньшей проницаемостью облада-
ют кристаллические полимеры и самой низкойполимеры,
которые находятся в стеклообразном состоянии. Из всех
стекол полистирол обладает наибольшей газопроводностью,
что можно объяснить его рыхлой упаковкой. Полиоргано-
силоксаны имеют исключительно высокую проницаемость
за счет связи =Si–О - и представляют научный и практиче-
ский интерес.
Природа газа оказывают существенную роль на про-
ницаемость полимеров. Так, проницаемость полиизопрена и
полихлоропрена по отношению к гелию, азоту и кислороду
меньше, чем по отношению к водороду, а проницаемость
полиизобутилена и поливинилхлорида по отношению к ге-
лию больше, чем по отношению к водороду. Проницаемость
углекислого газа в полиизопрен и полихлоропрен характе-
ризуется высоким значением. По-видимому, это можно объ-
яснить размером молекул диффундируемого газа и избира-
тельностью (селективностью) процесса.
Механизм диффузии газов в полимер состоит в пе-
ремещении молекул отдельными импульсами через отвер-
стия (дырки) полимера. В результате флуктуации плотности
при тепловом движении отрезков цепей эти отверстия обра-
зуются и исчезают при соприкосновении с молекулами
диффундирующего газа. С увеличением гибкости цепи веро-
ятность подобных флуктуации и мест обмена увеличивается,
то есть газопроницаемость возрастает, чем можно объяснить
проницаемость высокоэластических и стеклообразных поли-
меров. В рыхлоупакованных жестких цепях в полимере су-
ществуют поры, которые способствуют газопроницаемости,
а в плотноупакованных полимерах проницаемость затрудне-
на.
2.2. Паропроницаемость.
Паропроницаемость в отличие от газопроницаемости
протекает с набуханием. При столкновении паров жидкостей
с полимерными материалами происходит процесс сорбции,
т.е. объемное поглощение паров полимерами. Паропрони-
цаемость зависит от химической природы и физического со-
стояния полимера. Неполярные полимеры в водяных парах
не набухают, а полярные полимерынабухают.
Сорбционная способность полимерного материала
определяется отношением количества поглощенных паров в
граммах к массе образца полимера в граммах. Способность
полимеров сорбировать пары жидкостей имеет большое
практическое значение. Стадиями механизма паропроницае-
мости являются: адсорбция и конденсация паров, диффузия,
сорбция и десорбция.
Пары, не взаимодействующие с полимером, называют
инертными, а пары, которые взаимодействуют с полимером
неинертными. Сорбция паров протекает во времени и
сорбционное равновесие протекает очень медленно. В отли-
чие от инертных паров, неинертные пары вызывают набуха-
ние полимера.
По данным исследований В.А. Каргина, А.А. Тагер и
многих других, посвященных изучению сорбции паров воды
и органических жидкостей в полимеры различной химиче-
      Водородопроницаемость        см3 · см / см2 · сек · аm   диффундирующего газа. С увеличением гибкости цепи веро-
                                                               ятность подобных флуктуации и мест обмена увеличивается,
       Металлы                               10-20 – 10-17     то есть газопроницаемость возрастает, чем можно объяснить
       Соли, неорганические стекла           10-17 - 10-13     проницаемость высокоэластических и стеклообразных поли-
       Полимеры                              10-13 – 10-10     меров. В рыхлоупакованных жестких цепях в полимере су-
       Жидкости                              10-10 - 10-8      ществуют поры, которые способствуют газопроницаемости,
       Кожа                                  10-4 - 10-2       а в плотноупакованных полимерах проницаемость затрудне-
       Ткани                                 10-2 – 10-2       на.
       Из полимеров наибольшей проницаемостью облада-
ют аморфные полимеры с очень гибкими цепями, которые                  2.2. Паропроницаемость.
находятся в высокоэластичном состоянии (натуральный                   Паропроницаемость в отличие от газопроницаемости
каучук, полибутадиен). Меньшей проницаемостью облада-          протекает с набуханием. При столкновении паров жидкостей
ют кристаллические полимеры и самой низкой – полимеры,         с полимерными материалами происходит процесс сорбции,
которые находятся в стеклообразном состоянии. Из всех          т.е. объемное поглощение паров полимерами. Паропрони-
стекол полистирол обладает наибольшей газопроводностью,        цаемость зависит от химической природы и физического со-
что можно объяснить его рыхлой упаковкой. Полиоргано-          стояния полимера. Неполярные полимеры в водяных парах
силоксаны имеют исключительно высокую проницаемость            не набухают, а полярные полимеры – набухают.
за счет связи =Si–О - и представляют научный и практиче-              Сорбционная способность полимерного материала
ский интерес.                                                  определяется отношением количества поглощенных паров в
       Природа газа оказывают существенную роль на про-        граммах к массе образца полимера в граммах. Способность
ницаемость полимеров. Так, проницаемость полиизопрена и        полимеров сорбировать пары жидкостей имеет большое
полихлоропрена по отношению к гелию, азоту и кислороду         практическое значение. Стадиями механизма паропроницае-
меньше, чем по отношению к водороду, а проницаемость           мости являются: адсорбция и конденсация паров, диффузия,
полиизобутилена и поливинилхлорида по отношению к ге-          сорбция и десорбция.
лию больше, чем по отношению к водороду. Проницаемость                Пары, не взаимодействующие с полимером, называют
углекислого газа в полиизопрен и полихлоропрен характе-        инертными, а пары, которые взаимодействуют с полимером
ризуется высоким значением. По-видимому, это можно объ-        – неинертными. Сорбция паров протекает во времени и
яснить размером молекул диффундируемого газа и избира-         сорбционное равновесие протекает очень медленно. В отли-
тельностью (селективностью) процесса.                          чие от инертных паров, неинертные пары вызывают набуха-
       Механизм диффузии газов в полимер состоит в пе-         ние полимера.
ремещении молекул отдельными импульсами через отвер-                  По данным исследований В.А. Каргина, А.А. Тагер и
стия (дырки) полимера. В результате флуктуации плотности       многих других, посвященных изучению сорбции паров воды
при тепловом движении отрезков цепей эти отверстия обра-       и органических жидкостей в полимеры различной химиче-
зуются и исчезают при соприкосновении с молекулами