Структурные факторы н проницаемость полимеров

Другими структурными факторами, влияющими на влаго-проницаемость линейных полимеров, являются число и длина замещаемых групп в главной цепи. Боковые цепи, вероятно, препятствуют тесной группировке и кристаллизации молекул, что способствует проникновению влаги через полимер. Повышение влагопроницаемости при увеличении числа и размеров замещаемых групп иллюстрируется последовательным возрастанием влагопроницаемости при переходе от метилметакрилата к этилметакрилату и даже к пропилметакрилату. С увеличением температуры паропроницаемость полимерных пленок возрастает (рис. 7.1). [c.116]

Структурные факторы и проницаемость полимеров [c.35]

Синтетические мембраны могут быть разделены далее на органические и неорганические, причем важнейший класс мембранных материалов — это органические, а именно полимерные мембраны. Выбор полимера как мембранного материала не произволен, но базируется на весьма специфических свойствах, основанных на структурных факторах. Следовательно, чтобы понять свойства мембранных материалов, требуется знать некоторые основы полимерной химии. В этой главе будут описаны структурные факторы, которые определяют термические, химические и механические свойства полимеров, а также и проницаемость, которая является характерным свойством материала. Сначала будет дано описание принципов построения полимеров. Затем будут описаны такие структурные факторы, как молекулярная масса, гибкость цепи и межцепное взаимодействие, а также будут обсуждаться соотношения между свойствами этих материалов и мембранными свойствами. Наконец, поскольку такие неорганические материалы, как стекла и керамика, часто используются для получения мембран, будут описаны также свойства этих материалов. [c.39]

Кроме проницаемости, термическая и химическая стабильность полимеров и/или мембран также определяется теми же структурными факторами, то есть гибкостью цепи, межцепными взаимодействиями и кристалличностью. Химическая стабильность включает в себя такие понятия, как гидролитическая стабильность, устойчивость к растворителям, pH и хлорированию. Чтобы получить высокоустойчивые мембраны, нужно избегать так называемых слабых мест , таких, как ненасыщенные группы, -КН-группы, сложноэфирные группы. [c.60]

Современные представления о проницаемости полимерных материалов, основанные на феноменологических теориях диффузии и растворимости низкомолекулярных веществ в полимерах, а также на данных о структурных особенностях высокомолекулярных соединений, позволяют высказывать предположения о порядке величины ожидаемой проницаемости в системах газ — полимер или пар — полимер. Приведенные в монографии сведения дают возможность, в известной степени, учитывать при прогнозировании проницаемости влияние внешних условий и отдельных рецептурных факторов. [c.9]

Отыскание адэкватных форм аналитического выражения связей между структурой и диэлектрическими свойствами вещества наталкивается на трудности расчета локального поля ц индуцированной поляризации, учета ближних и дальних сил, флуктуаций в статистическом ансамбле зарядов. В частности, одним из сложных вопросов является вопрос о соотношении макроскопического (т) и микроскопического (т ) времен релаксации. Как известно, т определяется из условия (ОтТ=1, где (От — частота приложенного поля, при которой фактор диэлектрических потерь е" достигает максимума, а зависимость диэлектрической проницаемости е от частоты претерпевает перегиб. Законность отождествления т и т не очевидна, так как различия между напряженностью внешнего и локального, действующего на молекулу, полей может составлять несколько порядков. Теоретические расчеты показали, однако, что отношение х 1% не выходит за пределы 0,67—1,0 [1]. Обосновывая с достаточной надежностью связь между молекулярными и макроскопическими характеристиками, существующие теории дипольной поляризации обеспечивают базу для дальнейшего развития диэлектрического метода изучения структуры вещества — установления структурно-релаксационных связей в условиях различных фазового и агрегатного состояний, температуры и давления. Особое значение это имеет для полимеров, в которых сложное молекулярное строение обусловливает сложный спектр релаксационных и структурных переходов, а следовательно, и многообразие физических и физико-химических свойств. [c.156]

Газопроницаемость полимера зависит от его структуры. При этом зависимости I) и 5 от структурных факторов могут быть различными. Исследование сорбции газов полиэтиленом и его проницаемости показало [347], что константа растворимости зависит, главным образом, от степени кристалличности. Диффузия же зависит не только от степени кристалличности, но и от условий роста кристаллитов. Уменьшение проницаемости с увеличением кристалличности объясняется суммарным влиянием уменьшения сечения, по которому проходит поток газа, сопротивлением кристаллитов и ограничением молекулярной подвижности. Упорядоченность структуры полиэтилена (кристалличность) влияет на коэффициент диффузии этана значительно сильнее, чем молекулярный вес, развет-вленность и др. [348]. [c.189]

Вторым этапом структурного капсулирования, на котором возможно изменение соотношения компонентов жидкой композиции, поглощенной полимером при вытяжке, является изометрическая термообработка пленки. Очевидно, что при термообработке жидкая композиция, содержащаяся в микропористой полимерной матрице, будет терять легколетучие компоненты и обогащаться нелетучими. Однако, поскольку в структуре кристаллических фторполимеров, вытянутых до предельной деформации, преобладает пористость закрытого типа, то в общий эффект изменения состава капсулируемой жидкости при термообработкГё должна внести существенный вклад селективность проницаемости полимера по компонентам раствора. Соотношение избирательного испарения компонентов из открытых микропор и их диффузии сквозь полимерную пленку из микроячеек зависит от физических свойств капсулируемых веществ, структуры и физико-химических свойств пленки, термодинамического сродства компонентов раствора и полимера, а также температуры среды и времени термообработки. Многообразие факторов, определяющих состав капсулированного раствора, затрудняет прогнозирование его изменений в процессе капсулирования с помощью известных закономерностей массопереноса. Сложность аналитических оценок обусловлена также тем, что массообменные процессы во время термообработки протекают в неравновесных условиях при непрерывно изменяющейся температуре и, следовательно, при изменении физического состояния полимерной матрицы и фазового состояния одного из компонентов капсулируемой жидкой смеси. Последнее обстоятельство послужило основанием для проведения модельных экспериментов, позволяющих оценить изменение состава раствора, включенного в структурные микродефекты пленки различной формы, под действием теплового удара. [c.88]

Чтобы проиллюстрировать корреляции структурных параметров полимера с его проницаемостью, будут даны некоторые примеры. Табл. П-б показывает проницаемость полимера по кислороду и азоту и идеальный фактор разделения (лидеал = ряда поли- [c.58]

Важнее всего, а иногда и проще всего охарактеризовать непористую мембрану — измерить ее проницаемость по отношению к газам и жидкостям. Ранее в гл. П (табл. П-5) обсуждались коэффициенты проницаемости разных полимеров по отношению к кислороду и азоту. Там было отмечено, что в зависимости от рассмотренных полимеров эти величины могут варьировать в пределах б порядков. Обычно каучуки более проницаемы, чем стеклообразные полимеры, хотя наибольшие коэффициенты проницаемости на сегодняшний день зарегистрированы для политриметилсилилпропина (ПТМСП), являющегося стеклообразным полимером. Как бы там ни было, физическое состояние полимера, высокоэластическое или стеклообразное, является исключительно важным фактором. Чтобы установить, находится ли полимер в высокоэластическом или стеклообразном состоянии, необходимо определить его температуру стеклования. В гл. П обсуждались различные структурные параметры, определяющие значение температуры стеклования. [c.194]

Чтобы характеризовать параметры полимера, которые влияют на его проницаемость, могут привлекаться различные физические методы. С их помощью изучают преимущественно морфологию мембран. Два структурных параметра, которые влияют на проницаемость очень сильно, — это температура стеклования Тст и кристалличность. Как уже было отмечено в гл. II, способность к кристаллизации обнаруживают только полимеры с регулярной конфигурацией цепей. При исследовании кристаллизации полимеров особенно важны два фактора степень кристалличности, а также размер и форма кристаллитов. Степень кристалличности определяет долю кристаллического материала в частично-кристаллическом полимере (рис. 1У-25). В этом случае кристаллические области диспергированы в аморфной (непрерывной) фазе. Поскольку транспорт протекает преимущественно через аморфные области, очень ва1Жно знать степень кристалличности [c.195]