Агрессивные среды диффузия в полимерах

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]

Воздействие агрессивной среды на полимер может сопровождаться его набуханием, диффузией среды в полимер и химическим взаимодействием, приводящим к деструкции пластика. [c.112]

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 монографии изложены теоретические основы химической деструкции полимеров в жидких агрессивных средах. Подробно рассмотрены механизмы распада химически нестойких связей в различных полимерах, типы распада макромолекул, диффузия агрессивных сред в полимерах, макрокинетика распада, влияние агрессивных сред на механические свойства полимеров. Показаны пути определения долговечности и прогнозирования изменения эксплуатационных свойств полимерных изделий в агрессивных средах, а также способы определения защитного действия полимерных покрытий. [c.2]

Определение диффузионных параметров с помощью этих методов основано на прямом или косвенном фиксировании количества компонентов агрессивной среды в полимере. Коэффициент диффузии может быть рассчитан с помощью уравнений [c.24]

Воздействие агрессивной среды на полимер сводится к трем основным процессам, которые могут протекать одновременно и в различных сочетаниях. Этими процессами являются диффузия, набухание и химические реакции. [c.67]

НИЙ раскрываются готовые трещины. При этом разрывается хрупкая поверхностная пленка продукта реакции полимера со средой и усиливается диффузия агрессивной среды в полимер. Одновременно с этим концентрация напряжения в вершинах трещин обусловливает их рост аналогично тому, как это происходит в процессе механического нагружения. [c.167]

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]

Устойчивость высокомолекулярных соединений к коррозии зависит не только от их химического состава, но отчасти и от их строения. Полимеры в кристаллическом состоянии набухают или реагируют со средой медленнее, чем в аморфном состоянии. Это различие вызвано тем, что диффузия агрессивной среды в полимер с большим содержанием кристаллической фазы происходит медленнее. [c.18]

Химическая деструкция, происходящая при контакте полимеров с агрессивными средами, представляет собой сложный физико-химический процесс, включающий диффузию агрессивной среды в полимерах и последующие реакции превращения химически нестойких связей. [c.9]

Моисеев и др. [32] показали, что в зависимости от соотношения скоростей диффузии агрессивной среды и химической реакции в полимере деструкция в агрессивных средах может протекать в следующих областях внутренней диффузионно-кинетической (деструкция протекает в реакционной зоне, размер которой увеличивается во времени, и в конечном итоге она распространяется на весь объем полимерного изделия [c.14]

ДИФФУЗИЯ АГРЕССИВНЫХ СРЕД В ПОЛИМЕРАХ [c.97]

Для установления механизма деструкции полимеров в агрессивных средах необходимо знать, как происходит диффузия агрессивной среды И каково состояние агрессивной среды в полимере, т. е. в какой, например, степени электролиты диссоциируют на ионы,, а последние гидратированы водой. [c.97]

Скорость диффузии агрессивной среды значительно превышает скорость химической реакции. После того как растворение агрессивной среды в полимере оканчивается, деструкция протекает по всему объему полимера, т. е. во внутренней кинетической области. [c.158]

Совместное решение уравнений (VI. —У1.3) даже с учетом сделанных выше допущений представляет трудную математическую задачу и возможно только с помощью ЭВМ. При рассмотрении диффузии агрессивных сред в полимерах было установлено, что диффузия катализатора (кислоты или основания) и растворителя происходит с одинаковой скоростью единым фронтом и что диффузия растворителя происходит со значительно большей скоростью, чем катализатора. [c.158]

Взаимодействие физически активной среды с полимером. Имеются многочисленные данные, показывающие влияние различных сред на прочность. Если растворимость компонентов агрессивной среды в полимере достаточно высока, то во время диффузии в образце возникают микротрещины. Эти микротрещины располагаются в плоскости, перпендикулярной оси диффузии, и напряжения, [c.234]

Если процесс деструкции происходит во внешней диффузионно-кинетической области (с поверхности полимерного изделия), а диффузия компонентов агрессивной среды в полимере не вызывает необратимых изменений структуры, то для простого вида зависимости деформация — растяжение, уменьшение разрывной нагрузки (а) происходит пропорционально изменению сечения полимерного изделия в месте разрыва (Se) [c.235]

Микроскопический метод изучения диффузии заключается в определении глубины проникновения агрессивной среды в полимер за определенный промежуток времени, скорости проникновения и коэффициента диффузии. [c.227]

При действии агрессивных сред на связующее — полимерную основу композиционных материалов — протекают реакции окисления, гидролиза, дегидратации и др., которые, однако, характеризуются своими особенностями, обусловленными гетерогенностью системы. Разрушение начинается с поверхности раздела полимер — наполнитель вследствие ухудшения их адгезионных свойств, ослабления и нарушения связи между ними. Агрессивная среда может способствовать также вымыванию полимерного связующего. Оба процесса приводят к нарушению структуры композиционного материала. Кроме того, наполнитель (например, стеклянное волокно) и связующее имеют различные термические коэффициенты расширения, поэтому при нагревании изменяются внутренние напряжения, образуются пустоты, поры, трещины и другие дефекты и облегчается диффузия среды в композиционный . материал, ускоряется его разрушение. [c.16]

Микроскопический метод позволяет в более короткие промежутки времени определить коэффициенты диффузии (скорости проникновения) агрессивной среды в полимер. [c.229]

Сорбционно-диффузионные свойства пластмасс определяют интенсивность процессов взаимодействия полимеров с агрессивной средой. В табл. III.3 приведены коэффициенты диффузии, проницаемости и растворимости неорганических газов в термопластах, а в табл. 1П.4 — аналогичные параметры для органических (углеводородов) газов. [c.45]

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]

При действии агрессивной среды на растянутый полимер, в случае образования макротрещин, процесс разрушения за счет роста этих трещрш не лимитируется скоростью диффузии агрессивного агента в полимер. В отсутствие же коррозионного растрескивания скорость разрушения может лимитироваться скоростью диффузии агрессивной среды в полимере, как это, например, наблюдается при химической релаксации найлона 6 под влиянием паров воды . [c.300]

При оценке величин энергии активации коррозионного разрущения напряженных резин следует рассмотреть вопрос об активации напряжением процесса воздействия агрессивного агента и о роли диффузии агрессивной среды при растрескивании. Высказанные в ряде работ соображения о том, что при наличии напряжения активируется процесс взаимодействия агрессивной среды с полимером, нуждаются в разъяснении. При наложении напряжения скорость процесса увеличивается вследствие перехода из области диффузионной в область химической кинетики. Следовательно, роль напряжеиия сводится к устранению диффузионных задержек, а не к активированию самой реакции. Формальное рассмотрение понятия активирования как снижения энергии активации при воздействии агрессивной среды может привести к недоразумениям. Так, при действии соляной кислоты на резину из СКС-30-1 энергия активации диффузии меньше, чем энергия активации химического взаимодействия. Поэтому при наложении напряжения величина и не только не уменьшается, но возрастает. При действии же озона на резины, содержащие двойные связи, энергия активации химической реакции 23 [c.355]

Установлено, что введение в структуру ЭП жестких фрагментов адамантана резко снижает подшжность фрагментов трехмерной сетки и затрудняет диффузию агрессивных сред в полимере. Интв1 )альный коэффициент диф зии органических растворителей снижается до 7+8 10 см с , уменьшается равновесная степень набухания в этих растворителях, а также в водных растворах органических и минеральных кислот, что приводит к повышению стабильности объемных свойств ЭП в ахрессивных средах. [c.108]

Исследована возможность использования оптического интерференционного микрометода для исследования диффузии органических кислот в отвержденные эпоксидные смолы. Показано, что метод позволяет получить комплекс важных характеристик процесса взаимодействия агрессивной среды с противокоррозионным полимерныгл покрытием профиль распределения концентрации агрессивной среды в полимере, равновесную степень набухания, концентрационную зависимость коэффициента диффузии, а также качественную информацию [c.147]

Раствор феноло-формальдегидной смолы наносят без грунтовочных слоев, так как адгезия полимера к металлу высока. Всего наносят 3—4 слоя в виде лака общей толщиной 0,3—0,6 мм. В качестве наполнителей может применяться смесь графита с каолином или андезитовая мука. Обычно вводят до 40% наполнителя . В верхние слои наполнители не вводят, так как они увеличивают диффузию агрессивной среды через полимер. Нанесенный слой сущат при 20° С в течение 2 ч, после чего происходит процесс полимеризации. Весь процесс продолжается 24 ч с постепенным повы-щением температуры от 40—45° С до 130° С. [c.109]

Поскольку диффузия агрессивных сред в полимерах представляет не только теоретический, но и значительный практический интерес, то в данной главе будут рассмотрены общие закономерности диффузии агрессивных сред в полимерах. А так как наиболее рас-пространенньши агрессивными средами являются растворы электролитов, то им и уделяется максимальное внимание. [c.97]

Вулканизаты склонны к окислительной деструкции, как и исходные полимеры. Отличие заключается лишь в скорости этого процесса, так как с увеличением количества поперечных мостиков между макромолекулами уменьшается содержание двой-пых связей в полимере и одновременно снижается скорость диффузии кислорода внутрь материала. Исключение составляет только эбонит, который не содержит ненасыщенных групп и потому об,падает высокой стойкост1.ю к действию озона, кислорода, растворов азотной кислоты и других агрессивных сред. [c.246]

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]

Повышение живучести полимера — его стабилизация — может достигаться как физическими, так и химическими методами. Физические методы стабилизации заключаются в изменении скорости транспорта (диффузии) реагирующих частиц. Так, например, для замедления процесса гидролитической деструкции полимеров необходимо снизить скорость диффузии агрессивной среды (воды, растворов кислот, оснований, солей) в полимерную матрицу. Химические методы стабилизации, как правило, связаны с добавками в полимер различных веществ, которые перехватьгаают активные частицы (в первую очередь осколки молекул — атомы, радикалы, ионы), ответственные за деструкцию полимеров. [c.108]