Диффузия и сорбция агрессивной

Эти, процессы изучены не в одинаковой степени. Наибольшее внимание в литературе уделено исследованию диффузии и сорбции агрессивных сред в полимеры, а также реакциям взаимодействия этих сред с химически нестойкими связя ми в полимерах. Обычно исследуется не весь этот процесс б целом, а его отдельные стороны (атмосферное старение, термоокисление, озонное растрескивание, поведение при одновременном воздействии напряжений и агрессивной среды и т. д.). [c.6]

При проникновении среды в полимерный материал ее молекулы заполняют микропустоты полимера, образующиеся при движении отдельных сегментов макромолекул. Процесс массопереноса может происходить также через поры, тонкие капилляры и различные дефекты в структуре полимера, например в армированных слоистых пластиках. Процессы диффузии и сорбции агрессивных сред в полимерах описаны в ряде обзоров и монографий П-7]. [c.7]

В ГОСТ 12020—72 рекомендуется использовать зависимость увеличения массы во времени для расчета величины сорбции агрессивной среды и коэффициента диффузии. [c.21]

Знание закономерностей диффузии и сорбции агрессивных сред в полимеры позволяет подойти на количественном уровне к выяснению механизма деструкции твердого полимера в этих средах [18]. [c.97]

Установлено, что покрытие эмалью обладает химической стойкостью в водных растворах щелочей, соды, солей и некоторых органических растворителей. Так, покрытие оказалось стойким в пресной воде в течение 360 сут, бензоле — 200 сут, 20 %-ном растворе серной кислоты — 90 сут и в других агрессивных средах. Повышенная химическая стойкость покрытия обусловлена высокой степенью сшивания, а также низкими значениями коэффициентов диффузии, сорбции, проницаемости. [c.62]

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]

В процессе эксплуатации покрытия могут испытывать воздействие различных химических агентов кислорода воздуха и других газов, воды, водных растворов кислот, щелочей, солей, растворителей, жидкого топлива, нефтепродуктов, пищевых продуктов и т. д. Воздействие может быть индивидуальным и комплексным с участием одной или многих разнообразных сред. Если сопротивление материала пленки протеканию химических и физических процессов окажется недостаточным, произойдет ее разрущение. Последнее обычно начинается с обратимых физических процессов, которые перерастают в необратимые химические. Так, пролитая на полированном столе вода может вызвать побеление пленки лака. При быстром удалении воды побеление (результат набухания полимера) может исчезнуть, если же вода действует длительно, она может вызвать необратимый процесс гидролиза пленкообразователя, и побеление не исчезнет, несмотря на полное удаление воды. Независимо от характера процессов начальным этапом химического разрушения покрытия являются диффузия и сорбция агрессивных агентов. [c.187]

Независимо от характера процессов начальным этапом химического разрушения покрытия являются диффузия и сорбция агрессивных агентов. [c.182]

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]

При контакте полимеров с агрессивными средами необходимо учитывать различную сорбцию компонентов агрессивных сред. Например, при сорбции паров 28%-ной соляной кислоты пленками этилцеллюлозы при 35 °С вода и НС1 диффундируют единым фронтом и отношение концентраций воды и НС1 в полимере составляет около 10 , 1 i[34]. Примерно на пять порядков оказалась выше скорость диффузии воды, чем серной кислоты в пленках полиэтилентерефталата, причем серной кислоты сорбируется на несколько порядков меньше, чем воды [35]. [c.15]

Коррозия полимеров происходит в гетерогенной системе в результате диффузии агрессивная среда проникает в материал, вызывает набухание или химически взаимодействует с полимером часто оба процесса протекают одновременно. Следовательно, химическая стойкость полимеров будет характеризоваться их проницаемостью, т. е. скоростью проникновения в них агрессивной среды. Интенсивность коррозии определяется диффузией реагента (среды) к поверхности пластичного материала, сорбцией реагента (среды) полимером, диффузией реагента (среды) в твердой фазе (полимере), химическими превращениями (реакциями) между сорбированной средой и полимером (химическая сорбция), диффузией продуктов реакции внутри полимера к его [c.67]

Воздействие химически агрессивной среды на полимер можно рассматривать постадийно диффузия реагента (среды) к поверхности материала, сорбция реагента (среды) полимеро М, диффузия реагента (среды) в твердой фазе (полимере), химические превращения (реакции) между сорбированной средой и полимером (химическая сорбция), диффузия продуктов реакции внутри полимера к его поверхности, диффузия продуктов реакции с поверхности полимерного материала в газовую нли жидкую среду. Последние две стадии уже не имеют решающего значения и, по существу, являются результатом разрушения этого материала. [c.35]

При сравнительно высокой химической стойкости полимера долговечность изделия, например изделия с полимерной футеровкой, определяется в основном временем диффузии в ней агрессивного вещества. Поэтому интересно установить взаимосвязь между переносом вещества и глубиной его проникания. Это позволило бы определить глубину проникания вещества по величине сорбции полимером. [c.268]

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]

Резины испытывают также на стойкость к воздействию агрессивной среды при трении (ГОСТ 9.061—75). Эти испытания проводят на специальных установках, осуществляющих трение кольцевых образцов по истирающему элементу в агрессивной среде при изменении температуры от 100 до 200 °С. В ходе испытаний оценивают микротвердость, ползучесть, фиксируют время до появления трещин и ряд других показателей. Защитные свойства резин оценивают по проницаемости, сорбции и диффузии методами, изложенными в разделе 4.3.5. [c.142]

Для пластических масс характерно протекание реакции в гетерогенной системе (твердая фаза — жидкая или газообразная фаза). В связи с этим на химическую стойкость пластмасс существенно влияют процессы диффузии. Проникая в материал, агрессивная среда вызывает набухание поли.мера или взаи.модействует с ним. Процесс может протекать по следующим этапам 1) диффузия реагента к поверхности пластического материала 2) сорбция реагента 3) диффузия реагента в твердую фазу 4) химические превращения 5) диффузия продуктов реакции к поверхности материала 6) диффузия продуктов реакции с поверхности пластического материала в газовую или жидкую фазу. [c.213]

На рис. 2 представлена реальная изотерма сорбции тяжелого бетона, из которой видно, что для бетона наиболее интенсивное увлажнение наступает при значениях Ф>75%. Бетон, насыщенный водой при непосредственном контакте с ней, отличается по своим свойствам от бетона, находящегося в адсорбционном увлажнении, т. е. в воздушных условиях при ф-<100%. В этом случае коррозионное взаимодействие будет только по наружной поверхности и протекает как при действии жидких сред. Наблюдается определенное замедление коррозионного взаимодействия, так как процессы протекают от наружной поверхности в глубину при наличии диффузионного ограничения. Поэтому для бетона, полностью насыщенного водой, уменьшается карбонизация и коррозия арматуры [4, 48, 49]. Однако некоторое уменьшение скорости коррозии за счет торможения диффузии кислорода или агрессивных ионов возможно лишь при постоянном насыщении бетона. При эксплуатации промышленных предприятий, когда конструкции периодически высыхают и увлажняются, скорость коррозионных процессов будет возрастать. Таким образом, можно отметить следующее влажность воздуха является основным показателем, определяющим сорбционную влажность капиллярно-по- [c.14]

Для уменьшения пористости в условиях агрессивных сред наносят многослойные покрытия, в которых каждый последующий слой более чем на 30—50 /о перекрывает поры нижележащего. С повышением степени агрессивности среды количество защитных слоев увеличивается до 10—12. Свойства лакокрасочных покрытий определяются не только пористостью. Проникание агрессивных газов, воды, технологических растворов через пленку складывается из сорбции, капиллярной конденсации и диффузии. При оценке количества прошедшего через пленку агрессивного вещества или воды часто принято пользоваться коэффициентом проницаемости Р, равным произведению коэффициента диффузии В на коэффициент сорбции а (Р = Да). [c.67]

Химическая стойкость пластмасс оценивается по коэффициенту диффузии, сорбции и проницаемости, определяемых по данным изменения массы образца во времени (ГОСТ 12020—72). Испытания прекращают либо при достижении сорбционного равновесия, либо при явном растворении или химической десгрукции (типичные графики изменения массы образцов пластмасс приведены на рис. 14), либо при изменении механических свойств образцов пластмасс в агрессивной среде. [c.54]

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]

Долговечность полимерных материалов, зависящая от их природы и физико-химических свойств среды, определяется сорбцией и диффузией среды, тепловыми флуктуациями и гетерогенными химическими реакциями. Наложение термофлуктуациопиых, адсорбционных и химических процессов и разница в скоростях нх протекания приводят к экспериментально наблюдаемому перегибу линий долговечности в агрессивных средах ио сравнению с испытаниями иа воздухе. Это обстоятельство требует осторожного отношения к ирименению различных эксиресс-методов и экстраполяции результатов, полученных ири таких форсированных испытаниях, особенно при высоких значениях напряжений, для прогнозирования длительной работоспособности материала, т. е. при небольших значениях механических напряжений. Как показывает анализ многочисленных экспериментальных исследовапий, полная и достоверная оценка практической пригодности и работоспособности напряженных конструкционных пластмасс в агрессивных средах может быть произведена при уровнях механических напряжений в диапазоне 20— 60 % от разрушающих. В этом диапазоне разрушение происходит за время, в течение которого наблюдают практическое насыщение материала жидкой средой и совместный эффект воздействия механического и химического факторов на кинетику разрушения. Экстраполяция этого участка общей кривой долговечности в область низких напряжений для прогнозирования длительного срока эксплуатации материала может привести к занижению времени и, следовательно, к повышению ресурса эксплуатации и надежности конструкции. Совместное решение двух экспоненциальных уравнений, описывающих долговечность в агрессивной среде и на воздухе, дает возможность определить напряжение, выше которого агрессивная среда не оказывает влияния иа характер разрушения материала. [c.43]

Используя это решение на практике (диффузия азотной кислоты в полиэтилене), мы определили коэффициенты диффузии сорбционным методом при следующих допущениях агрессивное вещество не взаимодействует химически с полимером, и привес образцов происходит в результате сорбции электролита. Для того чтобы оценить время до момента, например, появления следов агрессивного вещества на противоположной стенке полимерного защитного слоя, вами были проведены соответствующие испытания материала в условиях, близких к эксплуатационным, с применением индикатора . Полимерная пленка, покрывающая металлическую стенку, подвергалась одностороннему воздействию концентрированной азотной кислоты до момента появления на стенке следов коррозии. При подстановке всех данных в уравнение было получено отношение QtlQmaiii равное 0,99. Значение QJQmax <С свидетельствует о том, что равновесие между агрессивным веществом и полимером не достигнуто и решение уравнения Фика для нестационарного потока правомерно. Значение Qt/Qmax равное 0,99, не является какой-то гарантийной величиной, которой следует руководствоваться в ориентировочных расчетах сроков службы футеровки. Вместе с тем, приведя уравнения (1) к виду [c.270]

Установлено также, что независимо от природы наполнителя и вида среды отяосительное уменькние модуля упругости композиционных матераалов на основе термореактивных смол имеет линейную зависимость от количества низкомолекулярного вещества, сорбированного композицией, цри условии, что процесс сорбции определяется законом диффузии. Поэтому для качественной оценки изменения деформативности номпозиционного материала можно исследовать изменение веса полимерной композиции в агрессивной среде. [c.84]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология