Структура и влагообменные свойства пористых полимерных материалов

• Автор: Чалых, Татьяна Ивановна
• Шифр специальности: 02.00.06
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2000
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 307 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. НЕКОТОРЫЕ ПОНЯТИЯ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ

1.1. Классификация полимерных материалов

1.2 Структура полимерных материалов

1.3 Принцип аддитивности в сорбционных исследованиях

1.3.1 Метод групповых вкладов

1.3.2 Модель двойной сорбции

1.3.3 Принцип Де Бура

1.4 Принцип аддитивности при описании диффузии в полимер

ных системах

1.4.1 Однофазные системы
1.4.2 Двухфазные полимерные материалы
ГЛАВА 2. СОРБЦИЯ ВОДЫ ПОЛИМЕРНЫМИ МАТЕРИАЛАМИ
2.1 Полимеры и их однофазные композиции
2.1.1 Сорбция воды полимерами выше температуры стеклования
2.1.2 Сорбция воды стеклообразными полимерами
2.2 Сорбция воды гетерогенными сорбентами
2.2.1 Сорбция воды кристаллическими полимерами
2.2.2 Сорбция воды наполненными полимерами
2.3 Механизм сорбции волы полимерами
2.4 Прогнозирование сорбционных свойств полимерных мате
2.4.1 Развитие концепции гидратных чисел
2.4.2 Гидратные числа для полимеров в стеклообразном состоя
2.4.3 Растворимость сернистого газа в полимерах
2.5 Параметр растворимости полимеров и их влагопоглокцение
ГЛАВА 3. СОРБЦИЯ ВОДЫ ПОРИСТЫМИ ПОЛИМЕРНЫМИ МАТЕРИАЛАМИ
3.1 Сорбция и структурноморфологическая организация порис
тых полимерных материалов
3.2 Адсорбция паров воды
3.3 Сорбция воды наполненными пористыми материалами
3.4 Расчет гигроскопичности пористых полимерных материалов
ГЛАВА 4. МАССОПЕРЕИОС НИЗКОМОЛЕКУЛЯРНЫХ
ВЕЩЕСТВ В СМЕСЯХ ПОЛИМЕРОВ
4.1 Кинетика сорбции
4.2 Расчет структурных параметров по диффузионным данным
4.3 Проницаемость гетерогенных полимерных материалов
ГЛАВА 5. МАССОПЕРЕИОС В ПОРИСТЫХ СИСТЕМАХ
5.1 Мегоды исследования массопереноса
5.1.1 Паронроницасмость в изотермических условиях
5.1.2 Газопроницаемость пористых полимеров
5.1.3 Паропроницаемость в неизотермических условиях
5.2 Кинетика сорбции и проницаемости
5.2.1 Массоперенос в системах с замкнутыми порами
5.2.2 Массоперенос в системах с открытыми порами
5.3 Теория процесса массопереноса в пористых материалах
5.4 Термодиффузия
5.5 Паропроницаемость многослойных систем
5.6 Устойчивость пористых структур
ГЛАВА 6. СОРБЦИЯ, МАССОПЕРЕНОС И ГИГИЕНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ПОРИСТЫХ ПОЛИМЕРНЫХ СИСТЕМ
6.1 Система человек обувь среда
6.2 Натуральная кожа как эталон влагообменных свойств кож
6.3 Методы исследования кинетики массопереноса полимерных
6.4 Кинетика паропроницаемосги
6.5 Механизм комфортности и определение времени комфорта
6.5.1 Показатель комфортности
СПИСОК ЦИТИРОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ


Подробнее иерархия структурноморфологической организации кристаллизующихся полимеров описана в монографиях Вундерлиха 3. Их надмолекулярную структуру рассмотрим на примере бинарных смесей аморфных полимеров . Примем, что смесь полимеров А и В характеризуются диаграммой фазового состояния с ВКТС, представленной на рис. Можно видеть, что при некоторой температуре ей соответствует пунктирная линия на рис. АВ следует рассматривать как частичносовместимую. В области составов смесей за пределами бимодальной кривой при рри рф, где ф и ф составы сосуществующих фаз, т. В средней области составов в двухфазной зоне диаграммы состояний под куполом бинодали основным структурообразующим компонентом является, чаще всего, макроскопическая фазовая частица, состав которой соответствует составу одной из сосуществующих фаз. Некоторые понятия и определения
с. Состав,. Ь
Щ
ш
0. Рис. Уже этот факт означает, что при описании свойств гетерогенной системы первичная информация должна быть связана со свойствами элементов, образующих ее. Размеры частиц дисперсных фаз зависят от условий фазового распада, времени наблюдения и реально колеблются в очень широком интервале от нм на начальных стадиях распада до 5 нм на его завершающем этапе , . При этом следует иметь в виду, что в большинстве случаев фазовая структура смесей полимеров, в отличие от внутренней структуры дисперсной фазы и дисперсионной среды, находится в неравновесном состоянии. В состав этой области рис. Таблица 2. Очевидно, что вклад этих элементов в структуру переходных зон зависит от положения фигуративной точки системы на диаграмме фазового состояния, адсорбционной активности компонентов и кристалл охи мичсских параметров компонентов. Чем дальше система находится от критической точки, тем ближе составы дисперсной фазы и дисперсионной среды к чистым компонентам, тем менее выражены диффузионные зоны и зоны взаимного структурно морфологического влияния и тем больше вклад межфазных границ. В зависимости от взаимного расположения частиц дисперсных фаз и их состава различают структуры типа включение матрица А в В и В в А рис. I рШИПЕЫе
I I
1
1 1 1
1 1 1 1 1 1 1
Переходный С. Рис. Различные модели строения переходных зон в полимерных системах. Например, микрофибриллярные ПП как основы для искусственных кож, получают при экструзионной переработке несовместимых смесей Д1 с НС, дисперсной фазой в которых является Ш, а дисперсионной средой ПС . Заметим, что описанная выше последовательность изменения структуры гетерогенных с составом дисперсии А в матрице В область обращения фаз дисперсия В в матрице А является общей для любых типов гетерогенных систем. Например, если принять, что кристаллизующиеся полимеры состоят из двух фаз аморфной и кристаллической, что естественно выделить три области различной структурноморфологической организации область высоких степеней кристалличности, где непрерывной фазой является кристаллическая фаза, а локализованными включениями аморфная, областьмалых степеней кристалличности, где дисперсионной средой является аморфная фаза и включениями кристаллиты или их вторичные образования, и, наконец, область обращения фаз, с которой, вероятно, чаще всего приходится сталкиваться исследователям , . Описанная фазовая организация гетерогенных систем является достаточно общей. Она характерна и для блоксополимеров , , и для смесей полимерных стекол и эластомеров , и для композиций, образованных двумя кристаллизующимися полимерами , и для отвержденных систем . Специфика каждой из них в размерах частиц дисперсных фаз, их составах, протяженности переходных зон, удаленность от области обращения фаз. Гетерогенные наполненные полимерные материалы 3. С формальной точки зрения общая тенденция в структурноморфологической организации наполненных полимерных материалов не отличается от двухфазных полимерных систем. Те же тины вторичных структур матрица включение и обращения фаз, те же проблемы и в идентификации переходных и межфазных зон, те же задачи в описании сегрегации частиц дисперсных фаз.