Проницаемость полимеров. 
Физико-химические свойства растворов высокомолекулярных соединений

Полимеры часто используются в технике в качестве сорбентов для поглощения газов, паров жидкостей, самих жидкостей. Полимерные материалы применяются также в виде защитных покрытий, не пропускающих газы и пары. При этом большое значение имеет проницаемость полимеров, т. е. их способность пропускать газы и пары.

Газопроницаемость полимеров

Согласно современным представлениям, газопроницаемость полимера включает сорбцию диффундирующего вещества полимером (растворение его в полимере), диффузию растворенного вещества сквозь пленку полимера и десорбцию его с другой стороны пленки.

Если полимер обладает высокой сорбционной способностью по отношению к диффундирующему веществу, то последнее может накапливаться в пленке, при низкой сорбционной способности полимера диффундирующее вещество активно выделяется из пленки. Такая проницаемость носит селективный (избирательный) характер. Особенно это характерно при взаимодействии полимеров c парами органических жидкостей, в которых пленки, как правило, набухают.

Проницаемость и природа полимера.

Газопроницаемость зависит как от природы газа, так и от природы полимера. Обычно принято сравнивать полимеры по их водородопроницаемости. Экспериментальные данные показывают, что по водородопроницаемости большинство полимеров занимает промежуточное положение между неорганическими твердыми телами и обычными жидкостями, однако некоторые полимерные материалы (бумага, ткани) обладают большей водородопроницаемостью по сравнению с жидкостями.

Большое влияние на газопроницаемость полимера оказывает его строение. B табл.1 приведены значения коэффициентов проницаемости, диффузий сорбции водорода для различных полимеров.

Таблица 1

Из приведенных данных следует, что коэффициенты диффузии газов в полимерах имеют значения порядка 10^-5-10^-6 см²/сек, а значение коэффициентов проницаемости изменяется в широких пределах в зависимости от природы полимера. Из табл.2 видно, что наибольшей проницаемостью обладают аморфные полимеры с очень гибкими цепями, находящиеся в высокоэластическом состоянии. Кристаллические полимеры (гуттаперча, полиэтилен) обладают значительно меньшей газопроницаемостью. Очень малой газопроницаемостью обладают высокомолекулярные стеклообразные полимеры с жесткими цепями. По мере уменьшения гибкости цепи газопроницаемость закономерно уменьшается.