Проницаемость эластомеров газами парами

ПРОНИЦАЕМОСТЬ ЭЛАСТОМЕРОВ ГАЗАМИ И ПАРАМИ [c.350]

Проницаемость эластомера к газам и парам воды больше зависит от скорости диффузии через эластомер, чем от скорости растворения и испарения с поверхности. Любая обработка каучука, вызывающая уменьшение скорости диффузии, может привести или к увеличению энергии, необходимой для единичного разделения цепей, или к увеличению зоны, участвующей в отдельном акте диффузии . Поскольку удельная энергия когезии эластомера и энергия, необходимая для перемещения сегмента цепи, не изменяются при изменении степени вулканизации в широких пределах, размеры зоны, необходимой для элементарного акта диффузии, должны расти с увеличением степени вулканизации и молекулярных размеров диффундирующих частиц. Экспериментально показано что при увеличении количества серы в смеси газопроницаемость резины постепенно уменьшается. Эта зависимость более заметна для высокомолекулярных газов, чем для низкомолекулярных, и имеет почти линейный характер для натурального и бутадиен-стирольного каучуков. Так, например , газопроницаемость по азоту резины из натурального каучука при увеличении дозировки серы от 1,7 до 2,9% уменьшается на 25"о. [c.115]

На основании приведенных выше данных о газопроницаемости каучуков и поли стирола наиболее подходящими газами для получения ячеистых термопластов и мягких эластомеров следует считать азот, воздух и в несколько меньшей степени—инертные газы (см. табл. 8). Использование кислорода нежелательно, так как заполнение кислородом внутренних полостей ячеек, несомненно, ускорит разрушение большинства высокополимеров вследствие окислительной деструкции. Применение водорода в большинстве случаев нельзя считать целесообразным, так как этот газ существенно уступает азоту по растворимости, а проницаемость его имеет значительную величину. Кроме того, водород повышает огнеопасность ячеистого полимера. Углекислоту и водяные пары следует отнести к числу веществ, значительно менее пригодных для получения ячеистых термопластов и эластомеров, чем азот. [c.51]

Если компоненты смеси (газы и пары) обнаруживают существенное различие во взаимодействии с материалом мембраны, отношение проницаемостей для них обычно велико (см. табл. У1-11), и задачу разделения смеси можно решать с использованием высокопроницаемых материалов, как правило, эластомеров, таких, как силиконовый или натуральный каучуки. В некоторых случаях эластомеры обнаруживают низкие селективности для них, и тогда задачу можно решить, используя стеклообразные полимеры с более низкими коэффициентами проницаемости. Из уравнения У1-29 следует, что скорость массопереноса, или проницаемость (Р/ ), обратно пропорциональна толщине мембраны. Исходя из этого скорость транспорта газов можно оптимизировать, минимизируя эффективную толщину мембраны. Для газоразделения поэтому пригодны мембраны двух типов [c.319]

Рассмотрим основные факторы, влияющие на проницаемость. Коэффициенты проницаемости зависят от того, находится пи полимер в стеклообразном или высокоэластичном состоянии. Обычно эластомеры обладают более высокими проницаемостями и низкими селективностями. Для стеклообразных полимеров характерны более низкие проницаемости и более высокие селективности. Проницаемости одного и того же газа в различных полимерах могуг paзJшчaть я в десятки тысяч раз. В то же время селективность изменяется гораздо слабее. Коэффициент проницаемости, как указывалось выше, равен произведению коэффициентов растворимости и диффузии. Растворимость, как известно, определяется легкостью конденсации. Чем крупнее молекула, тем выше оказывается и растворимость. Одновременно усиливается и температурная зависимость коэффициента растворимости. Коэффициент диффузии, наоборот, увеличивается при уменьшении размера молекул. Например, коэффициент диффузии неона в по-лиметилметакрилате порядка 10м /с, а криптона порядка 10м /с [4]. Величины коэффициента диффузии для одного и того же газа сильно зависят от природы полимера и в различных полимерах могут различаться на четыре порядка. С повышением температуры коэффициенты диффузии увеличиваются. Проницаемость различных органических паров обычно вьшге, чем у газов, что может быть обусловлено более высокой их растворимостью. Молекулы органических паров оказывают на полимер пластифицирующее действие. По этой причине коэффициенты диффузии в этом случае могут существенно зависеть от концентрации. Более подробные сведения о механизме массопереноса в пористых и непористых мембранах можно найти в [1, 5]. [c.420]

Важное значение имеет селективность полимеров, т. е. способность избирательно пропускать газы. Скорость переноса отдельных компонентов газовых смесей может существенно различаться, что используется для практического разделения смесей газов, а также паров и жидкостей полимерными пленками [6, с. 178]. Селективность газопроницаемости обычно условно характеризуется соотношением Рце1Рп2 ( не и Pj< — газопроницаемость соответственно по гелию и азоту). Для большинства полимеров с уменьшением газопроницаемости селективность возрастает. Высокие значения селективности характерны для застеклованных жестких полимеров, для которых составляет от 10 до 300, низкие значения — для эластомеров — от 2 до 6. Для вулканизатов полиорганосилоксановых кау-чуков, обладающих максимальной газопроницаемостью, отношение Pub/Pn близко к 2,6. Многими исследователями отмечается существование аналогии в соотношениях проницаемости для азота, кислорода и двуокиси углерода для полимерных пленок толщиной от 20 до 60 мкм. Это соотношение может быть представлено в следующем виде />со, = 1 (2—6) (12—30). Используя это соот- [c.57]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология