Сорбция каучуками

В табл. 6.4 и 6.5 представлены величины сорбции резин на основе различных каучуков в различных углеводородах, нефтепродуктах и воде при комнатной и повышенной температурах. Повышение температуры в пределах термостойкости резин (кроме натурального и хлоропренового каучуков) не влияет или очень мало влияет на показатели их влагостойкости. [c.118]

Кинетика сорбции воды характеризуется наиболее резким увеличением сорбции в начальный период, после чего она или плавно возрастает или не изменяется совсем. Исключение составляют натуральный и хлоропреновый каучуки [ 12,15]. [c.118]

Таким образом, изменение гибкости иепи и плотности нх упаковки влияет на способность полимеров сорбировать парь[. Ес.чп гибкость пеней и плотность упаковки ряда полимеров одинаковы, они обладают одной и той же сорбционной способностью. Действительно, в высокоэластической состоянии гибкость пени хорошо реализована, цепи плотно упакованы [i экспериментальные точки сорбции -гексана каучуками различного химического строения ложатся на одну кривую (рис. 232). [c.497]

Рис. 38. Зависимость коэффициентов сорбции а азота вулканизатами на основе каучука СКБ-55р от содержания наполнителя при 20°С

Впервые предположение о том, что процесс диффузии низкомолекулярных жидкостей или их паров в полимеры определяется не только проникновением молекул сорбата в поры полимера, но главным образом связан с конформационными перестройками макромолекул, т. е. с релаксационными процессами, сопровождающими процесс диффузии, было высказано П. И. Зубовым [71]. В ранних работах В. Е. Гуля и Б. А. Догадкина [72, 73] рассматривалось изменение релаксационных свойств полимеров в процессе набухания, изменение конформационного набора макромолекул, а также проводилось модельное описание кинетики набухания. Среди экспериментальных исследований в этой области отметим работу [74], в которой изучалось набухание каучуков в ряде растворителей различной полярности. Следует отметить, что конформационные перестройки макромолекул в процессе набухания могут привести к вырождению больших времен релаксации. Эти перестройки могут быть настолько глубокими, что часто вызывают кристаллизацию полимера, и тогда происходит выталкивание растворителя из полимерного образца. Все эти факторы влияют на кинетику процесса сорбции и приводят к своеобразному виду кинетических кривых. [c.215]

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]

У.8. Проницаемость одних и тех же каучуков по отношению к разным фреонам резко различна. Объясняется это различной полярностью фреонов. Так, неполярный бутилкаучук менее проницаем для полярных фреонов-22 и -142, чем для неполярного фрео а-12. Скорость сорбции органических сред эластомерами (набухание) в начальной стадии достигает максимума, затем становится постоянной или несколько снижается, если одновременно протекают релаксационные процессы. Исключение составляет полиизобутилен [41], степень сорбции которого в бензине, гептане и бензоле после максимума с течением времени понижается до пуля. В табл. 1У.9 и [c.157]

Такая же закономерность была установлена и Кусовым с сотр. [56] при многолетних испытаниях резин на влагостойкость. За 4 года (по сравнению с данными за 1 год) сорбция воды резинами СКН-18, СКН-26, СКН-40, СКТ и СКС-30-1 возросла менее чем в 1,5 раза, а резинами на натуральном и хлоропреновом каучуках более чем в 2 раза. При наполнении последних сажей ДГ-100 показатели их влагостойкости за этот срок оказались в значительной мере стабильнее. Последнее обстоятельство доказывает насколько велико влияние ингредиентов резиновых смесей на их влагостойкость. [c.170]

Недостатки обеих схем преодолеваются без труда, если допустить, что в присутствии активаторов взаимодействие иизкомолекулярных компонентов происходит как гетерогенная (топохимическая) реакция [43 44]. Действительно, 2пО не растворяется в малополярных каучуках, а цинковые мыла в среде каучука скорее всего агрегируют с образованием мицелл. Большинство применяемых ускорителей вследствие полярного характера плохо растворяется в каучуках и, по-видимому, уже при смешении взаимодействуют с активатором. Это взаимодействие может иметь только сорбционный характер или приводить к образованию химических (чаще всего комплексных) соединений [3 66 71 73, 74]. Сорбция низкомолекулярных веществ на поверхности активатора или их агрегирование в мицеллах мыл способствует увеличению скорости реакции между ними [c.225]

Для общего понимания физической сущности влияния деформаций на процессы диффузии и сорбции в полимерах целесообразно охарактеризовать наиболее интересные исследования этих явлений на каучуках. [c.71]

Таким образом, мы считаем, что процесс растяжения и усадки вискозного шелка связан с ориентацией и дезориентацией цепей целлюлозы. В отличие от каучука, изменение свободной энергии системы происходит практически целиком за счет изменения энтропии [14], так как на целлюлозе не наблюдается явлений настоящей кристаллизации, связанных с изменением теплосодержания системы. Это подтверждается, например, тем, что плотности ориентированного и неориентированного шелка равны [4] изотермы сорбции паров воды ориентированным и дезориентированным шелком идут практически одинаково [15]. [c.27]

Получены изотермы сорбции к-гексана для ряда каучуков, находящихся в высокоэластическом состоянии. [c.289]

Несмотря на различие в строении ценей натурального и синтетического каучуков, их сорбционные свойства описываются одной и той же изотермой сорбции. [c.289]

Кроме активности и концентрации свободных радикалов, скорость старения зависит от физического состояния материала, обеспечивающего или, наоборот, исключающего возможность сближения реакционноспособных групп у каучуков и резин скорость старения в стеклообразном состоянии значительно меньше, чем в высокоэластическом у поливинилхлорида пластифицированные композиции часто оказываются более стойкими к старению, чем жесткие. В процессе старения существенную роль играют величина и состояние поверхности изделия или частиц полимера. От величины и состояния поверхности зависят, в частности, соотношение долей отраженной и поглощенной энергии падающего излучения, а также скорости химических реакций, связанных с явлениями сорбции или диффузии реагентов. [c.170]

Количество воды, поглощаемое каучуками, в сильной степени зависит от наличия в них примесей гидрофильного характера [1, 2]. Эти примеси преимущественно находятся в эмульсионных синтетических каучуках и в натуральном каучуке, и их присутствие нехарактерно для каучуков, получаемых полимеризацией в растворе. При погружении в воду на достаточно длительное время каучуки первой группы поглощают несколько процентов воды (максимально достигавшееся количество в этих опытах составляло 14% за 15 мес). В тех же условиях сорбция воды ка учуками второй группы значительно меньше (обычно ниже 1%). [c.360]

Анализ данных об адсорбции на саже высокомолекулярных адсорбатов — макромолекул каучуков — свидетельствует о сложности протекающих процессов. В одних случаях удаление кислорода с поверхности сажи несколько снижает прочностные свойства сал енаполненных резин [24, 35, 47, 50, 51], с другой стороны, уменьшение кислородсодержащих групп повышает сорбцию каучука [47]. Создается впечатление, что наиболее активные (в отношении взаимодействия с каучуком) центры на поверхности сажи — это лишенные кислорода участки поверхности, содержащие трех-валентный углерод, или двойные связи гексакарбоновых групп [47]. Некоторые исследователи сч1ттают [24], что химическая активность поверхности сажи, лишенной кислорода, увеличивается в результате повышения концентрации неспаренных электронов после удаления кислорода. Во всяком случае, удаление с поверхности саж кислорода может привести к новышению физико-механических показателей вулканизатов [24]. Эти противоречивые результаты объясняются тем, что с поверхностью [c.344]

Каучук Наполнитель Содержа- ние наполни- теля в % (объемных) Коэффициент проницаемости 1> 10-3 в М.А-СМ-/аГ71МХ Хсек-см Коэффициент диффузии U 1 0 — в M eK Коэффициент сорбции 0 10"2 в млЦсм атм) [c.336]

На заводах синтетического каучука в сточные воды попадают полимеры, смолы, масла, ацетилен, винилацетат, ацетальдегид, акрилонит-рил, бутадиен и др. Методами биологической очистки достаточно полно могут быть окислены этиловый спирт и карбоновые кислоты, хуже — ароматические углеводороды. Весьма устойчивы к окислению диметил-и триметилформамид. В этом случае применяется комплексная очистка, включая и утилизацию, физико-химическим ( сорбция, дистилляция, ионный обмен) и биологическим методами. [c.16]

Растворимость постоянных газов в полимерах довольно мала, чтобы повлиять на деформацию и перестройку структуры полимера Так, растворимость азота в натуральном каучуке составляет всего около 0,01 вес.%, что соответствует концентрации приблизительно в одну молекулу азота на 5500 звеньев цепной молекулы полиизопрена. Действительно, неоднократно экспериментально показывалось, что в пределах подчинимости закону Генри коэффициент растворимости газов и паров сохраняется постоянным независимо от давления Однако при сорбции легко конденсируемых паров коэффициент сорбции может существенно зависеть от концентрации или давления паров сорбируемого вещества. Хорошие растворители могут сорбироваться полимерами в больших количествах, что приводит к искажению структуры полимера, в частности к его пластификации, изменению морфологии кристаллических образований и релаксации напряжений. Для сорбции неполярных паров органических растворителей полиэтиленоми другими неполярными полимерами выведено полуэмпирическое уравнение изотермы абсорбции [c.49]

Значение коэффициента растворимости в этом случае определяется не только растворимостью газа в полимерной фазе наполненного вулканизата, но и сорбцией газа не смоченной каучуком поверхностью частиц наполнителя, а также количеством газа, механически оклюдиро-ванного флокулами наполнителя. Поэтому для наполненных полимеров целесообразно вместо коэффициента растворимости употреблять термин коэффициент сорбции , имея в виду общее количество поглощенного газа независимо от механизма его поглощения. [c.191]

Можно предположить, что избыточное поглощение газа наполненными полимерами обусловлено как адсорбционными процессами на поверхности частиц наполнителя, так и механическим захватом пузырьков газа в виде аэрофлокул прилипающих к поверхности частиц, аналогично тому, как это имеет место при флотации Отдельные участки на поверхности частиц наполнителя, например сажи, неравноценны по своей физической и химической природе, что обусловливает различную сорбционную способность этих участков Опыты по сорбции бутена на саже позволили установить, что наибольшее выделение тепла происходит при заполнении лишь 40% поверхности сажевых частиц монослоем молекул бутена Возможность адсорбции газа на участках поверхности частиц наполнителя, не смоченных полимером, подтверждается в некоторых случаях высокой теплотой сорбции газа, зависящей от степени дисперсности наполнителя а также наличием адсорбционно-связанного газа на поверхности минеральных частиц до введения их в полимер В других случаях, например при введении инертных наполнителей — мела или барита, вероятность адсорбции невелика и большие значения коэффициентов сорбции, по-видимому, обусловлены присутствием механически захваченного при изготовлении смеси газа, пузырьки которого сохраняются в резине за счет фиксации ее структуры при вулканизации. Известно, что удаление газов из резиновых смесей в процессе вулканизации или путем предварительного вакуумирования минеральных наполнителей улучшает взаимодействие наполнителя с каучуком и повышает показатели механических свойств резин [c.195]

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]

На рнс. 231 Представлены изотермы сорбции паров бензола сополимерами бутадиепа м стирола. Бутадиен-стирольиые каучуки, содерж ш,ие 10 и. 30% стирола, у е яри малыч отиосит< льных [c.496]

На рис. 231 представлены изотермы сорбции паров бензола сополимерами бутадиена и стирола, Бутадиеи-стирольпые каучуки, содержащие 10 и 30% стирола, уже при малых относительных [c.496]

Полимер, находящийся в высокоэластическом и вязкотекучем состоянии, и по плотности упаковки, и по подвижности звеньев аналогичен низкомолекуляриой жидкости. В таких полимерах отсутствует жесткая структура, поэтому термины пористость нли микропористость к ним неприменимы. Поглощение газов и паров каучуками и резинами происходит путем их растворения в иолимерном материале, которое обязательно сопровождается набуханием полимера и изменением его структуры. Если эластиче- ский полимер не набухает в данной жидкости, он не сорбирует ее паров. Следовательно, сорбция паров инертных жидкостей эластическими полимерами практически равна нулю. [c.500]

Рис. 10.46. Влияние температуры воды на процессы сорбции и десорбции загрязняющих компонеЕггов сточных вод производства синтетического каучука на активном угле АГ-3 I — сорбция на шстом )тле 2 — десорбция с отработанного )тл

Влияние твердой поверхности на эластомеры многообразно. В присутствии диоперсной фазы происходит ориентация цепей каучука в граничном слое, зависящая от диоперсности частиц и их сродства с каучуком [22 70, с. 211 34, с. 153—182]. На поверхности частиц дисперсной фазы происходит сорбция вулканизующих агентов, которая может иметь как физический (адсорбция), так и химический (хемосорбция) характер. Поверхность может оказывать каталитическое действие на реакции компонентов вулканизующей группы друг с другом, с каучуком и с самой поверхностью. Поскольку одновременное проявление нескольких эффектов затрудняет выявление влияния твердой поверхности на процессы вулканизации, представляет интерес исследование модельной системы полярные непредельные соединения — полярные поверхности. Первые удобны, так как плохо растворяются в каучуке, значительно сильнее, чем неполярный каучук, взаимодействуют с полярной поверхностью и претерпевают при вулканизации превращения, механизм которых сравнительно не сложен. Применение полярных поверхностей позволяет не только выделить сорбционное взаимодействие с вулканизующим агентом, но и уменьшить эффекты ориентации каучука у поверхности, не связанные с процессом вулканизации. [c.119]

Влияние полярной поверхности на превращения жидких непредельных соединений сильно зависит от степени насыщения поверхности, т. е. от соотношения непредельное соединение — оксид металла и от удельной поверхности оксида. Если степень насыщения уменьшается, то вероятность полимеризации непредельного соединения становится меньше вследствие пространственного удаления его молекул друг от друга. Сорбция привитых на каучук цепей полярного непредельного соединения на полярной поверхности ослабляется с уменьшением молекулярной массы привитых цепей. Одновременно с уменьшением эффективности полимеризации уменьшается гетерогенность структуры вулканизатов, они в конце концов приобретают черты гомогенных вулканизатов с нестатистическим распределением поперечных связей. Этим, по-видимому, объясняется хорошо известный факт отсутствия усиления наполненных вулканизатов в присутствии олигоэфирак- [c.125]

БЕНЗО- И МАСЛОСТОЙКОСТЬ полимеров, их способность сохранять св-ва при длит, воздействии бензина или (и) масел. Контактируя с этими средами, мн. полимеры набухают, что приводит к снижению их прочности, изменению относит, удлинения, гибкости. Зависит от хим. состава и структуры полимера (Б.- и м. тем выше, чем больше полярных групп в макромолекуле полимера и чем более упорядочена его структура), состава композиции, степени отверждения (вулканизации), толщины и пористости изделия. Определяют Б.- и м., выдерживая материал в соответствующей среде при разл. т-рах до достижения сорбц. равновесия (критерий — изменение массы, линейных размеров, мех. или др. св-в материала). Примеры бензо- и маслостойких полимеров полиамиды, поливиниловый спирт, полисульфидные и бутадиен-нитрильные каучуки, фтор-каучуки. [c.70]

Первое направление развилось параллельно в Физико-химическом институте им. Л. Я. Карпова и Уральском государственном университете нри непосредственном участии В. А. Каргина. В исследованиях, вынол-ненных в 40-е годы, залон епы основные представления о механизме сорбции полимерами низкомолекулярных жидкостей, что очень важно для понимания процессов паро- и газопроницаемости полимеров, процессов, происходящих в гель-хроматографии, нри крашении волокон и др. В. А. Каргин и Т. В. Гатовская систематически изучали механизм сорбции паров органических веществ и воды на полимерах, находящихся в разных физических и фазовых состояниях [44—46]. Они показали, что сорбционная способность полимеров определяется гибкостью цепи и плотностью их упаковки, что при одинаковой гибкости цени все каучуки обладают одинаковой сорбционной способностью по отношению к парам одного и того же растворителя, что кристаллические полимеры сорбируют своей аморфной частью и т. д. [c.200]

Как видно из рисунка, все полученные изотермы сорбции описываются одной и той ке кривой. Этот факт свидетельствует о том, что ни разветв-леиность цепей СК, пи различия молекулярных весов пе влияют существенно на сорби,иопную способность исследованных нами каучуков, а следовательно, и на термодинамическую гибкость их ценей. [c.288]

Кроме то1 о, были проведены опыты сорбции и-гексана образцами резины, полученными на основе НК и полиизопрепового СК. Сорбционные свойства этих образцов также описываются общей изотермой сорбции (рис. 2). Для сопоставления сорбционных свойств каучуков и резины на этом же рисунке пунктиром приведена кривая рис. 1. Из рис. 2 видно, что до 0,3 относительного давления к-гексана обе изотермы совпадают, 113 Ч0ГО следует, что даже образование пространственной сетки не меняет стенени гибкости цепей. Одиако при дальнейшем увеличении относительного давления пара величина сорбции -гексана резиной несколько меньше, чем у каучука, и изотерма ее проходит ниже. Этот факт, по-видимому, связан с теми ограничениями проявления гибкости ]] епей, которые создаются наличием редко расположенных серных мостиков. [c.288]

Установлено также, что для неинертных жидкостей сорбциоя-нзя способность полимеров увеличивается пропорционально гибкости их молекул, что объясняется большой подвижностью звеньев полимерных молекул. Так, например, бутадиенстирольные каучуки хорошо сорбируют пары бензола. Однако сорбция бензола уменьшается по мере увеличения з цепи числа фенильных заместителей, которые повышают жесткость молекул каучука. [c.144]

Изучалась диффузия и растворимость в полибутадиене кислорода и водорода [183], противостарителей [184, 185] и других ингредиентов, элективная сорбция паров бинарных смесей органических жидкостей вулканизатами натрийбутадие-нового каучука [186], термодинамика набухания в бинарных смесях [187], плавление [188], удельный вес и теплоемкости [189] полибутадиена. [c.502]

В работах [357, 358] говорится о сорбции некоторых низкомолекулярных веществ на натуральном и синтетическом (поли-бутадисновом и полиизопреновом) каучуках. [c.634]

Изучено явление набухания и сорбции нитрильных каучуков в маслах, органических растворителях и воде44э. 675 - 677,776- 782 [c.809]

Лоури и Кохман , исследуя зависимость количества влаги, сорбированной каучуками, от давления, показали, что процесс сорбции [c.218]

Процессы поглощения газов резинами, содержащими наполнители, существенно отличаются от процессов растворения газов в ненаполненных полимерах. Величина коэффициента сорбции в этом случае определяется не только растворимостью газа в полимерной фазе материала, но и сорбцией газа несмоченной каучуком поверхностью частиц наполнителя, а также количеством газа, механически удерживаемого флокулами наполнителя. Значения О в большинстве случаев уменьшаются с повышением содержания наполнителя [до 20% (об.)], что обусловлено главным образом увеличением пути молекул газа за счет вынужденного огибания частиц наполнителя. На снижение О влияет также уменьшение числа конформаций цепных молекул при их взаимодействии с поверхностью частиц наполнителя. В системах с большой разницей полярностей на границе раздела полимер — наполнитель наблюдается значительное увеличение коэффициентов диффузии с повышением содержания наполнителя [29]. Возможно, что отдельные области адсорбированного газа на частицах наполнителя, сливаясь, могут образовывать пути для поверхностной диффузии газа вдоль сетчатой структуры наполнителя в резине. Подобного рода механизм процесса переноса газа возможен и для полимеров с волокнистыми наполнителями, газопроницаемость которых существенно зависит от прочности связи на границе волокно — полимер [51, 52], [c.353]