Диффузия водяных газов в полимерах

Величина аномальных эффектов возрастает по мере увеличения размера молекул или легкости конденсации сорбируемых веществ. Сорбция и диффузия постоянных газов и водяных паров большинством полимеров подчиняются законам Фика при температурах не намного ниже температуры стеклования Эти газы [c.233]

Особо ведут себя истинно гидрофобные полимеры, например полиолефины и некоторые полиэфиры. Здесь растворимость очень низкая (термодинамически идеальное поведение), и коэффициент диффузии не зависит от содержания воды. Диффузия водяного пара осуществляется точно так, как и диффузия других простых газов. [c.305]

Величина аномальных эффектов растет с ростом размера молекул и способности сорбата к конденсации. Сорбция и диффузия инертных газов и водяного пара в большинстве полимеров по крайней мере приближенно при температурах, близких к температуре стеклования, подчиняется закону Фика [181, 189, 196, 197, 221, 222]. Эти газы взаимодействуют с полимерами слабо, а величины сорбции малы, поэтому полимерная матрица не претерпевает какой-либо деформации при перегруппировках или набухании. Но даже и для этих сорбатов появляются некоторые аномалии при температурах значительно ниже температуры стеклования. [c.305]

Полиэтилен весьма стоек к водяным парам. Поглощение воды полиэтиленом высокого давления за одни сутки не превышает 0,01% и за 30 суток 0,04% поглощение воды полиэтиленом низкого давления зависит от содержания золы в полимере, при содержании золы 0,03, 0,26, 0,6 и 1,9% поглощение воды за одни сутки составляет соответственно 0,005, 0,005, 0,015 и 0,021% и за 30 суток — 0,03, 0,04, 0,10 и 0,26% [50]. Диффузия пара (и газов) через пленку полиэтилена высокого давления плотностью 0,94 протекает в 2—3 раза медленнее, чем через такую же пленку, имеющую плотность 0,915—0,920. Так, через пленку марлекс (плотностью 0,938) толщиной 0,025 мм диффузия паров воды при 90% относительной влажности с одной стороны пленки при 37,8° за 24 часа на 1 дм составляет 0,16 г, через пленку толщиной 0,06 мм — 0,07 г и через пленку марлекс плотностью 0,97 и толщиной 0,025 — 0,05 г. [c.767]

Температурная зависимость коэффициента проницаемости газов обычно описывается уравнением Аррениуса. Проницаемость паров и жидкостей через непористые полимерные мембраны в значительной степени зависит от их растворимости в полимере. При соприкосновении с жидкостями или их парами полимеры в большей или меньшей степени набухают. При этом межмолекулярные силы полимера ослабевают, энергия активации обычно снижается, что приводит к увеличению коэффициента диффузии. В общем случае коэффициент диффузии зависит от концентрации распределяемого вещества в полимере [5]. При сорбции водяного пара полимерными пленками наблюдается сильное отклонение от закона Генри уже при относительной влажности воздуха 40-60% [19]. Решение задачи стационарной диффузии газов и паров через плоскую мембрану при условии зависимости коэффициента диффузии от концентрации дано в работе [5]. [c.538]

Перенос растворов электролитов через полимерные материалы в виде свободных молекул воды и электролита протекает легче всего. Независимая диффузия молекул воды и электролита в полимере осуществляется по механизму, аналогичному для паров и газов. Однако при определенной форме связывания воды и электролита в полимере может возникнуть другая кинетическая единица, обеспечивающая массоперенос ионы электролита. При сильном увлажнении в полимерном материале могут образоваться непрерывные цепочки из агрегатов воды, как бы водяные каналы, по которым ионы электролита перемещаются с коэффициентом диффузии, близким к коэффициенту диффузии электролита в воде [97, 100]. [c.52]

По мере того как повышается активность растворителя и концентрация одного из сорбируемых компонентов, его влияние на проницаемость полимера по отношению к газам и парам становится более очевидным. Так, например, присутствие водяных паров ускоряет конкурирующие процессы сорбции и диффузии паров органических веществ в полимерах, которые поглощают значительные количества водяных паров, например, в поливинилацетате и ацетате целлюлозы . Естественно предположить, что более мелкие, а значит [c.254]

Большим достоинством полиэтилена является его водостойкость и малая паропроницаемость. Коэффициент проницаемости водяного пара при 25°С составляет для пленки полиэтилена низкой плотности 40-10 — 60-10" см см1 см сек- ат) и для полиэтилена высокой плотности 15-10 — 30-10" см см см сек ат). В этом отношении полиэтиленовые пленки уступают только пленкам из поливинилиденхлорида и политрифторхлорэтилена. Полиэтилен относится к числу полимеров, обладающих и малой газопроницаемостью. Диффузия газов через тонкие пленки полимера затрудняется тем в большей степени, чем крупнее молекулы газа, чем больше степень кристалличности полимера и чем ниже температура. Коэффициент газопроницаемости полиэтилена при 20°С для различных газов в [см мм (см сек-см рт. гт.)]- 10 ° составляет [c.244]

ВЛАГОПРОНИЦАЕМОСТЬ полимеров, способность полимерных материалов пропускать водяные пары при наличии перепада давления последних. Зависит от хим. состава и структуры полимера, концентрации воды в нем и т-ры. Коэф. В. (Й ) определяется массой паров воды, прошедшей в единицу времени через единицу площади прн единичных толщине и перепаде давления водяных паров связан с коэф. р-римооти (5) и коэф. диффузии (О) ур-нием W= = 03, Диффузия паров воды в гидрофобных полимерах (полиолефинах, фторопластах, фенопластах и др.) происходит так же, как диффузия инертных газов (см. Газопроницаемость). Гидрофильные полимеры (напр., целлюлоза, поливиниловый спирт, полиамиды) содержат полярные группы, способные образовывать с водой водородные связи. Коэф. диффузии таких полимеров зависят от содержания в них воды. Изменение О с содержанием воды в полимере м.б. оценено с хорошим приближением по формуле [c.391]

Баррер, Барри и Раманизучали влияние кремнезема, вводимого в качестве наполнителя в силиконовый каучук, на коэффициенты сорбции и диффузии бутана и пентана. Были высказаны предположения, что либо кремнезем и каучук как сорбенты действуют независимо друг от друга, либо кремнезем полностью адсорбирует каучук и не является, таким образом, самостоятельным сорбентом. Результаты исследования не соответствовали ни одному из этих предположений, т. е. поведение наполненного каучука было достаточно сложным. Баррер, Барри и Роджерспришли к выводу, что в некоторых случаях резина, содержащая наполнитель — окись цинка, может рассматриваться как трехфазная система, так как в ней имеются пространства, заполненные газом. Следует заметить, что газ, заполняющий отдельные пустоты в наполненном полимере, активно не участвует в процессе переноса, в результате чего коэффициенты диффузии, определенные для стационарного и нестационарного состояния, могут заметно отличаться друг от друга Кьюминс, Ротеман и Ролле исследовали сорбцию водяных паров пленками из сополимера винилаце-тата с винилхлоридом, содержащими в качестве наполнителя кристаллическую двуокись титана, и установили, что в процессе сорбции активную роль играет поверхность частиц двуокиси титана, на которой происходит поглощение относительно больших количеств воды. Б некоторых случаях практически вся поверхность частиц двуокиси титана участвовала в сорбционном процессе, хотя вначале можно было предположить, что эта поверхность была покрыта адсорбированным полимером. [c.196]

Механизм переноса водяных паров через полимеры зависит от размера и характера влагопоглощения. Если диффузия паров не сопровождается набуханием полимера, перенос влаги протекает аналогично переносу инертных газов. При набухании изменяется структура полимера и появляется концентрационная зависимость диффузии. Для ряда систем полимер — вода диффузия может рассматриваться как условно-фиковская в случае применения закона Фика в форме [c.245]

Введение пластификатора в полимер обычно, но не всегда увеличивает скорости диффузии п проницаемости газов и паров. Так, например, Диг обнарул<ил, что скорость переноса водяных паров через этилцеллюлозу увеличивалась в 1,53 раза при введении 45% дибутилфталата, но уменьшалась в 0,28 раза при введении равного количества димонофенилфосфата. Увеличение скорости переноса вероятно обусловлено возрастанием иодвил-шости сегментов полимера в результате уменьшения сил когезионного взаимодействия между макромолекул яр ными цепями вследствие замены контактов полимер —полимер контактами полимер — пластификатор. Это приводит к наблюдаемому уменьшению энергии активации диффузии при увеличении содерл<апия пластификатора. [c.240]

При увеличении растворимости и концентрации сорбируемого вещества влияние состава газов и паров на диффузию и проникновение становится более заметным. Например, водяной пар усиливает сорбцию и диффузию органических паров в таких полимерах, которые сорбируют значительные количества паров воды (ноливинилацетате и ацетатцеллюлозе) [206]. Вполне [c.301]

Достоинством полиэтилена является его водостойкость и малая паропронииаемость. Константа проницаемости водяного пара при 25 °С составляет для пленки полиэтилена высокого давления 40—60- 10 и низкого давления 15—30-см /сек- ат. По своей непроницаемости для- паров воды полиэтиленовые пленки уступают только пленкам из поливинилиденхлорида и нолихлортрифторэтилена. Полиэтилен относится к числу полимеров, обладающих малой гaзoпpoницaeмo tью. Диффузия газов через тонкие пленки полимера затрудняется тем в большей степени, чем крупнее молекулы газа, чем больше степень кристалличности полимера и чем ниже температура опыта. Константа газопроницаемости (/С-10 см /сек-ат) пленки полиэти- [c.244]