ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Сорбция полимерами неинертных паров из "Физико-химия полимеров 1963" Большое число работ по паропроницаемости мембран из полимерных материалов посвящено изучению проницаемости для водяных паров. [c.501] В зависимости от химической природы и физического состояния полимера значения водолроницаемости могут изменяться на 5—6 порядков (т. е. в 10 —10 раз). Водопроницаемость наименее гидрофильных материалов (натуральный каучук, резины) составляет —10 M I Mj - eK- см ат, а наиболее гидрофильных материалов — целлюлозы, кожи и других — 10 2 M I M l eK см1ат. [c.501] При соприкосновении полимеров с парами жидкостей определяющим фактором является сорбция, т. е. объемное поглощение паров полимерами. В зависимости от природы полимера и жидкости проникновение пара может сопровождаться набуханием полимерной пленки. Так, например, полярная целлюлоза набухает в парах воды, а неполярный каучук не набухает. Чем больше набухание полимера, т. е. чем больше коэффициент сорбции, тем больше коэффициент проницаемости. Следовательно, проницаемость целлюлозы по отношению к парам воды больше, чем у натурального каучука. По мере увеличения полярности жидкости коэффициенты проницаемости каучука уменьшаются, а целлюлозы — возрастают. [c.501] Поскольку коэффициент проницаемости тесно связан с коэффициентом сорбции, то исследование сорбции паров полимерами приобретает очень большое значение. [c.501] Жидкости или пары, с которыми полимеры активно взаимодействуют, называют неинертными жидкостями и парами жидкости и пары, с которыми полимеры не взаимодействуют, называют инертными. [c.501] Сорбция неинертных паров всегда сопровождается набуханием полимера и протекает во времени, при этом сорбционное равновесие достигается очень медленно. [c.501] Поэтому определенный интерес представляет изучение кинетики процесса сорбции, т. е. получение зависимости количества сорбированного пара от вр меии . При данной концентрации пара в среде, контактирующей с образцом полимера, количество сорбированного пара достигает через определенный промежуток врел1ени равновесного значения, не изменяющегося во времени. [c.501] Наибольшей сорбционной способностью по отношению к парам и газам обладают полимеры с очень гибкими цепями. Это объясняется легкой подвижностью звеньев и возможностью растворения в полимере большого количества паров неинертной жидкости. [c.502] По мере уменьшения гибкости цепи сорбирующего полимера сорбциоцдая способность уменьшается, что может быть продемонстрировано на примере ряда омыленных поливинилацетатов и сополимеров бутадиена и стирола (рис. 217 и 218). [c.502] На рис. 218 представлены изотермы сорбции паров бензола сополимерами бутадиена и стирола. Бутадиен-стирольные каучуки, содержащие 10 и 30% стирола, уже при малых относительных давлениях очень сильно сорбируют пары бензола. По мере увеличения в цепи количества фенильных заместителей цепь становится жестче и сорбционная способность уменьшается. Однако стеклообразный полистирол сорбирует значительно лучше, чем стеклообразный поливиниловый спирт. Это объясняется тем, что полистирол обладает более рыхлой упаковкой (глава ХУП). [c.503] Влияние плотности упа ков-ки на сорбционную способность аморфных стеклообразных полимеров может быть проиллюстрировано на примере сорбции паров гидрированных мономеров. Гидрированный мономер — это низкомолекулярный аналог полимера, поэтому с точки зрения соответствия химической природы полимера и пара здесь не может быть никаких ограничений для сорбции. Однако и в этом случае полимеры сильно различаются по сорбционной способности. Наибольшей способностью к сорбции своего гидрированного мономера обладает полистирол, наименьшей — поливиниловый спирт. [c.503] Поскольку оба полимера являются стеклообразными, гибкость их цепей не проявляется, и поэтому различие в сорбционной способности может быть связано только с различием в плотности упаковки. Полистирол упакован наиболее рыхло поливиниловый спирт — наиболее плотно. [c.503] наибольшей сорбционной способностью обладают высокомолекулярные веш,ества с гибкими цепями, затем рыхло упакованные высокомолекулярные стекла, и наконец, плотно упакованные стеклообразные полимеры. [c.504] О—НК X—СКБ —СКИ Д—высокомолекулярная фракция СКИ —СКБ М — высокомолекулярная фракция СКБ М —СК-1 —СК-2 -СК-3. [c.504] Вернуться к основной статье