ВПЛИВ ЗОВНІШНІХ ФАКТОРІВ НА БАР’ЄРНІ ВЛАСТИВОСТІ МОДИФІКОВАНИХ ПОЛІМЕРНИХ МАТЕРІАЛІВ

автор **Дмитрий** Вт Бер 10, 2015 8:45 am

ВПЛИВ ЗОВНІШНІХ ФАКТОРІВ НА БАР’ЄРНІ ВЛАСТИВОСТІ МОДИФІКОВАНИХ ПОЛІМЕРНИХ МАТЕРІАЛІВ

Н. І. Доманцевич,

Завідувач кафедри, д.т.н., проф.

Б. П. Яцишин,

Професор кафедри хімії і фізики, д.т.н., проф.

Львівська комерційна академія, м. Львів

Вплив зовнішніх факторів неодмінно приводить до зміни бар’єрних властивостей полімерних матеріалів. Відомо, що полімерні плівки в реальних умовах не є абсолютно непроникними для атмосферних парів води і газів, для полімерів характерне вільне проникнення в/крізь їх структуру значних кількостей низькомолекулярних рідин [1].

Для полімерних матеріалів, призначених для захисту металовиробів від атмосферної корозії, важливою і обов’язковою характеристикою є паропроникність. Особливості проникності парів води крізь полімерні плівки порівняно з іншими парами та газами виявляються завдяки полярності молекул води та їх здатності до утворення асоціатів. Час непроникності молекул водяної пари для поліетиленової плівки товщиною 50-200 мкм не перевищує 10 год., а час нестаціонарної дифузії – декілька діб. У режимі стаціонарної дифузії кількість вологи, що проходить крізь полімер, є лінійною функцією часу.

Модифікація полімерних матеріалів інгібіторами атмосферної корозії металів 0,5 ваг. % ДЦГАБ, 1 ваг. % ЦГАБ, 2,0 ваг. % НДА та пластифікатором 1,0 ваг. % ДБФ призводить до змін структури та фізико-хімічних властивостей, у тому числі і особливостей переносу води та газів крізь них.

Паропроникність вихідної поліетиленової плівки без модифікаторів становила 0,25-0,3 мг/м²×с. Протягом 30 діб паропроникність немодифікованих плівок експоненційно зменшувалася і стабілізувалася на рівні 0,12-0,14 мг/м²×с (рис. 1).

ВПЛИВ ЗОВНІШНІХ ФАКТОРІВ НА БАР’ЄРНІ ВЛАСТИВОСТІ МОДИФІКОВАНИХ ПОЛІМЕРНИХ МАТЕРІАЛІВ 410

Рис. 1. Паропроникність модифікованих полімерних матеріалів різного складу: 1 – ПЕНГ; 2 – ПЕНГ + 0,5 ваг. % ДЦГАБ + 1,0 ваг.% ДБФ; 3 – ПЕНГ + 0,5 ваг. % ДЦГАБ; 4 – ПЕНГ+2,0 ваг. % НДА; 5 – ПЕНГ + 1 ваг. % ЦГАБ

Дослідженнями проникності модифікованих полімерних матеріалів встановлено, що введення до складу плівки модифікуючих компонентів понижує величини показників паропроникності на 10-15 % порівняно з плівками без вмісту інгібітора. Початкова паропроникність інгібованих полімерних плівок у 1,3-1,6 рази менша від неінгібованих. Час переходу до стаціонарної дифузії для всіх одношарових інгібованих та неінгібованих плівок практично однаковий і становить біля 30 днів (рис. 1).

Старіння поліетиленових плівок у складських умовах протягом 5 років суттєво не впливало на величину показника паропроникності. Однак після цього терміну паропроникність лінійно зростає до величин 0,15-0,17 мг/м²×с на 6 році та 0,17-0,2 мг/м²×с на 8 році складування. Паропроникність модифікованих полімерних матеріалів, які підлягали природному старінню у складських умовах протягом 10 років, зростає значно інтенсивніше порівняно з неінгібованими полімерними плівками.

ВПЛИВ ЗОВНІШНІХ ФАКТОРІВ НА БАР’ЄРНІ ВЛАСТИВОСТІ МОДИФІКОВАНИХ ПОЛІМЕРНИХ МАТЕРІАЛІВ 510

Рис. 2. Зміна паропроникності модифікованих полімерних матеріалів, які підлягали старінню у складських умовах протягом 10 років:

1 – ПЕНГ; 2 – ПЕНГ + 0,5 ваг. % ДЦГАБ + 1,0 ваг. % ДБФ;

3 – ПЕНГ + 0,5 ваг. % ДЦГАБ; 4 – ПЕНГ + 2,0 ваг. % НДА;

5 – ПЕНГ + 1 ваг. % ЦГАБ

Дифузійні характеристики інгібованих матеріалів значно зростають після перших 3-4 років складування. Коефіцієнт паропроникності зразків із значним вмістом інгібітора (більше 2 ваг. %) зростає в 3-3,5 рази та перевищує середні показники з паропроникності для неінгібованих плівок [2].

Таким чином, використання інгібіторів атмосферної корозії, які збільшують кристалічність полімерної матриці, спричиняє початкове пониження значень дифузійних характеристик, у наступному відбувається зростання показника паропроникності, що свідчить про активізацію деструктивних процесів у матеріалах.

Перелік посилань

1. Доманцевич Н. І. Інгібіторний захист промислової продукції: Монографія Н. І. Доманцевич. – Львів: вид-во ЛКА, 2003. – 160 с.

2. Domantzevich N. I. Conductivity in Modified Polyetylene Films / N. I. Domantzevich, B. P. Yatsyshyn, O. I. Aksimentyeva // Mol. Cryst. Liq. Cryst. – 2008. – Vol. 496. – Р. 74-81.

Скачать