Коэффициенты диффузии агрессивных сред в полимеры

При действии агрессивных сред на связующее — полимерную основу композиционных материалов — протекают реакции окисления, гидролиза, дегидратации и др., которые, однако, характеризуются своими особенностями, обусловленными гетерогенностью системы. Разрушение начинается с поверхности раздела полимер — наполнитель вследствие ухудшения их адгезионных свойств, ослабления и нарушения связи между ними. Агрессивная среда может способствовать также вымыванию полимерного связующего. Оба процесса приводят к нарушению структуры композиционного материала. Кроме того, наполнитель (например, стеклянное волокно) и связующее имеют различные термические коэффициенты расширения, поэтому при нагревании изменяются внутренние напряжения, образуются пустоты, поры, трещины и другие дефекты и облегчается диффузия среды в композиционный . материал, ускоряется его разрушение. [c.16]

При нанесении слоя полимера с целью получения антикоррозийного покрытия, качество его, кроме отсутствия сквозных отверстий, трещин и других дефектов, определяется тремя основными факторами стойкостью материала, из которого изготовляется покрытие, к действию агрессивных сред, т. е. отсутствием растворения или разрущения, адгезией покрытия к покрываемой поверхности и коэффициентом диффузии агрессивной среды через покрытие. [c.160]

Сорбционно-диффузионные свойства пластмасс определяют интенсивность процессов взаимодействия полимеров с агрессивной средой. В табл. III.3 приведены коэффициенты диффузии, проницаемости и растворимости неорганических газов в термопластах, а в табл. 1П.4 — аналогичные параметры для органических (углеводородов) газов. [c.45]

По влиянию напряжения на скорость диффузии агрессивных сред имеются данные для сжатых полимеров На полиэтилене и поливинилхлориде показано (рис. V.2), что при увеличении степени сжатия коэффициент диффузии уменьшается как для физически (о-ксилол, керосин, триэтиламин), так и для химически агрессивных сред (азотная кислота). [c.110]

Природа агрессивной среды, ее агрегатное состояние, химический состав, размеры и конфигурация молекул в значительной степени влияют на интенсивность сорбционно-диффузионных процессов в полимерах. Сорбция органических жидкостей и их паров в полимерах определяется размерами и конфигурацией ее молекул. Например, коэффициенты диффузии бутана и пентана нормального строения в полиизобутилене в 2 раза больше, чем диффузия этих же углеводородов изо-строения диффузия н-бутана л-пентана в вулканизатах натурального каучука в 1,5 и 2,5 раза больше, чем изобутана и изопентана соответственно [15]. [c.8]

Рис. Чл. Зависимость коэффициента диффузии Т) агрессивной среды от деформации сжатия 8 полимеров

Определение диффузионных параметров с помощью этих методов основано на прямом или косвенном фиксировании количества компонентов агрессивной среды в полимере. Коэффициент диффузии может быть рассчитан с помощью уравнений [c.24]

Таким образом, использование интерференционного микрометода при изучении диффузии кислот в полимеры, используемые для противокоррозионных покрытий, позволяет получить комплекс важных характеристик цроцесса взаимодействия полимера со средой концентрационный профиль распределения агрессивной среды,равновесную степень набухания, коэффициент диффузии с учетом его концентрационной зависимости, а также качественную информацию о наличии напряжений набухания и толщине слоя полимера, в которой локализуются напряжения набухания. [c.64]

ЗИН на основе ХСПЭ, СКФ-32 и СКФ-26 действие перекиси водорода физически агрессивно, и значение коэффициентов проницаемости по достижении равновесного состояния не изменяется во времени. Концентрированная азотная кислота для резин на основе фторкаучуков тоже является физически агрессивным агентом, так как коэффициент проницаемости при достижении равновесия не изменяется во времени. Диффундирующий агент способен вызвать разрушение резины не только из-за реакции с каучуком, но также и за счет химического взаимодействия с пластификатором или наполнителем. Поэтому в целом химическая стойкость резин зависит прежде всего от природы полимера, наполнителя и пластификатора. В связи с этим при разработке новых марок резин для эксплуатации в агрессивной среде необходимо для снижения диффузии вводить в состав резины активные сажи с развитой первичной структурой и высокой удельной поверхностью, а также пластинчатые наполнители (слюда). В качестве мягчителей рекомендуются различные полимерные смолы. [c.197]

Данные о сорбции электролитов полимерами необходимы для расчета интегральных коэффициентов диффузии при использовании ряда методов и интерпретации кинетических данных при деструкции полимеров в агрессивных средах в гетерогенных условиях. [c.111]

Предположим, что обменно-десорбционные процессы на границе полимер — субстрат в присутствии низкомолекулярного компонента подчиняются закономерностям кинетики химической реакции л-го порядка с константой реакции к, а проникновение компонента через слой полимера описывается традиционными феноменологическими соотношениями теории массопереноса. Причем в начальный момент на поверхности полимерного слоя в сэндвичевой системе, контактирующего с агрессивной средой, мгновенно устанавливается некоторая равновесная концентрация низкомолекулярного вещества Со, соответствующая его растворимости в полимере. Продвижение диффузионного фронта в объем к межфазной границе либо вдоль нее происходит в однородном гомогенном материале с коэффициентом диффузии, не зависящим от концентрации низкомолекулярного компонента. Примем, что изменение параметров многослойных систем связано некоторым образом с концентрацией низкомолекулярного вещества пусть изменение а обусловлено сорбцией в объеме полимерных материалов, а Л и — адсорбцией на межфазной границе полимер — субстрат. При насыщении сорбатом системы параметры достигают равновесных значений. Тогда, очевидно, имея аналитическое выражение этих связей и уравнения, описывающие транспорт и накопление низкомолекулярного вещества в объеме адгезива и на его границе с субстратом, можно получить выражения для описания кинетики изменения свойств многослойных систем. [c.273]

Скорость изменения свойств адгезионной системы в каждом конкретном случае определяется начальными и граничными условиями сорбции агрессивного компонента из внешней среды, его коэффициентом диффузии, геометрическими характеристиками элементов сэндвичевой системы. Для дальнейшего развития представлений о механизме процессов, протекающих в межфазном слое, кроме феноменологического подхода к анализу изменения макроскопических свойств, необходимы исследования диффузионного поведения как низкомолекулярных веществ в полимерах, отличающихся молекулярной структурой, надмолекулярной и фазовой организацией, так и диффузионного поведения макромолекул и их фрагментов на межфазной границе. Попытка экспериментального исследования этих процессов предпринята в работе [416]. [c.286]

Микроскопический метод изучения диффузии заключается в определении глубины проникновения агрессивной среды в полимер за определенный промежуток времени, скорости проникновения и коэффициента диффузии. [c.227]

Микроскопический метод позволяет в более короткие промежутки времени определить коэффициенты диффузии (скорости проникновения) агрессивной среды в полимер. [c.229]

Значения коэффициентов диффузии позволяют судить о сопротивляемости полимеров агрессивным средам. Чем меньше значение этих величин, тем выше химическая стойкость. [c.230]

Электрический метод. Определение поглощаемости агрессивных сред и коэффициента диффузии полимеров методом электропроводности основано на том, что удельное объемное электросопротивление полимеров падает с увеличением жидкости в образце. По мере проникновения агрессивной среды в образец количество ее в отдельных слоях увеличивается, что обусловливает падение электрического сопротивления образца в целом. Зная зависимость силы тока, протекающего через образец, от времени, а также характер изменения электрического сопротивления полимера в зависимости от концентрации жидкости, легко рассчитать коэффициент диффузии. [c.230]

Установлено, что введение в структуру ЭП жестких фрагментов адамантана резко снижает подшжность фрагментов трехмерной сетки и затрудняет диффузию агрессивных сред в полимере. Интв1 )альный коэффициент диф зии органических растворителей снижается до 7+8 10 см с , уменьшается равновесная степень набухания в этих растворителях, а также в водных растворах органических и минеральных кислот, что приводит к повышению стабильности объемных свойств ЭП в ахрессивных средах. [c.108]

По коэффициентам диффузии можно в некоторых случаях определить долговечность полимеров в отсутствие коррозионного разрушения, а при его наличии количественно оценить роль концентраторов напряжения (трещин) и показать независимость процесса от скорости диффузии агрессивной среды . Разрушение материала, начинающееся с поверхности, очевидно, связано с потерей его поверхностным слоем несущей способности, т. е., если в этом слое образуются трещины, он не несет напряжения, которое распространяется на уменьшенное сечение нерастрескавшейся части образца (см. гл. IX). Если трепщн не образуется, а происходит деструкция или набухание, то также можно принять (в последнем слзгчае с некоторым приближением), что измененный слой не несет напряжения. В этих условиях процесс разрушения при постоянном начальном напряжении и воздействии агрессивной среды формально можно рассматривать как разрушение в отсутствие агрессивной среды (т. е. в воздухе), происходящее при непрерывно увеличивающемся среднем номинальном напряжении. В приближенном решении принимают, что разрушение имеет критический характер, т. е. начинается только при достижении критического напряжения. Для учета временной зависимости прочности используется критерий Бейли, заключающийся в том, что разрыв материала наступает, когда сумма относительных разрушений в нем становится равной 1. [c.110]

Изменение массы полимерного образца при его продолжительном экспонировании в агрессивной среде обычно рассматривается как признак протекания физических или химических процессов. Уменьшение молекулярной массы полимера обычно свидетельствует о химической деструкции увеличение массы во времени рекомендовано по ГОСТ 12020-72 использовать для расчета величины сорбции агрессивной среды и коэффициента диффузии. Однако гравиметрический метод целесообразно применять только для однокомпонентной агрессивной среды вследствие различия в скорости сорбции различных компонентов. Более правильно оценивать химическую стойкость полимерных материалов в агрессивных средах по кинетическим (константы скорости, энергии активации), диффузионным, сорбционным, механическим и другим показателям. [c.409]

Исследована возможность использования оптического интерференционного микрометода для исследования диффузии органических кислот в отвержденные эпоксидные смолы. Показано, что метод позволяет получить комплекс важных характеристик процесса взаимодействия агрессивной среды с противокоррозионным полимерныгл покрытием профиль распределения концентрации агрессивной среды в полимере, равновесную степень набухания, концентрационную зависимость коэффициента диффузии, а также качественную информацию [c.147]

Химическая стойкость покрытия. Стойкость покрытия в различных агрессивных средах определяется способностью полимера противостоять химическому действию агрессивной среды степенью набухания в агрессивной среде коэффициентом диффузии, характеризующим скорость проникновения среды через покрытие устойчивостью к агрессивной среде различных наполнителей, пластификаторов, красителей, п ротивостарителей, вводимых в полимер [c.173]

Установлена экспоиенциальная зависимость коэффициента пронлцаемости резин от температуры. Среда по отношению к полимеру может быть физически и химически агрессивной. Так, для резин на основе СКС-30 или на основе смеси СКЭП и СКИ-3 перекись водорода является химически агрессивным агентом, и ее диффузия вызывает разрушение резины вплоть до появления сквозных трещин, вследствие чего происходит резкое возрастание проницаемости. Для ре- [c.196]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология