РАСТВОРИМОСТЬ и ДИФФУЗИЯ ГАЗОВ В КАУЧУКЕ И РЕЗИНЕ И ГАЗОПРОНИЦАЕМОСТЬ

РАСТВОРИМОСТЬ и ДИФФУЗИЯ ГАЗОВ В КАУЧУКЕ И РЕЗИНЕ И ГАЗОПРОНИЦАЕМОСТЬ
Производство пористых резни из каучука основано на его спо¬собности абсорбировать газы и его газопроницаемости.
Растворимость абсорбированных газов в каучуке зависит от свойства газа, давления и температуры. Чем выше критическая температура газа, тем лучше он растворяется в каучуке, за ис¬ключением газообразных углеводородов. При повышении темпе¬ратуры растворимость газов сильно уменьшается; так, при повы¬шении температуры от 20 до 100 °С растворимость большинства газов снижается в два раза; для двуокиси углерода — более чем в три раза. Растворение газов в каучуке — процесс экзотермиче¬ский.
Газы образуют с каучуком истинные растворы. Поэтому рас¬творимость газа может быть выражена коэффициентом абсорб¬ции . Коэффициенты абсорбции некоторых газов натуральным каучуком (в м3/м3) приведены ниже:
Водород 0,010 Гелий 0,01
Кислород 0,070 Оксид углерода (II) 0,062
Азот 0,035 Метан 0,268
Окснд углерода (IV) 0,90 Этилеи 1,420
Аммиак 9,30 Сернистый ангидрид
(необратимая аб-
сорбция) .... 19,5
По закону Генри растворимость газа пропорциональна давле¬нию.
Газопроницаемость.
При прохождении газа через каучук происходит его растворе¬ние и диффузия. Процесс диффузии газа через каучук отстает во времени от процесса растворения; это отставание зависит от ско¬рости диффузии и толщины пленки (слоя каучука). Считают, что прохождение газа через каучук начинается с того момента, когда молекулы газа достигают противоположной поверхности пленки, хотя при этом еще не происходит полного насыщения полимера га¬зом. Поэтому газопроницаемость всегда меньше растворимости, соответствующей равновесному состоянию.
Газопроницаемость пропорциональна разности парциальных давлений, обратно пропорциональна толщине слоя и зависит от коэффициентов растворимости и диффузии; с повышением темпера¬туры она возрастает.
Объем газа (м3), проходящий в 1 с через поверхность площадью I м2 при толщине образца каучука 1 м при перепаде парциальных давлений 1 Па, называется удельной объемной газопроницаемо стью Г (или коэффициентом объемной проницаемости), которая определяется по формуле

где К — коэффициент диффузии; А — коэффицнеит абсорбции (растворимость); ДР—.разность парциальных давлений газа; / — толщина пленки (образца кау¬чука).
Удельная газопроницаемость в значительной степени зависит от природы и строения каучука. Ниже приведены ее значения [Г-1017 м2/(с«Па)]для водорода и оксида углерода (IV) при про¬хождении их через полимеры:
_ Оксид угле»
ВОДОРОД род, fly)
Креп светлый 37,4 99,6
Бутадиеи-стирольный СКС-30 APK ... 30,5 94
Бутадиеи-нитрильный СКН-26 .... 12,5 23,5
Полихлоропрен 10,3 19,5
Бутнлкаучук 5,5 3,94
Поливинилхлорид 8,0 —
Полиизобутилен П-200 5,5 6
Тиокол ДА 1,0 3
При введении в смесь наполнителей, а также с увеличением со¬держания в ней связанной серы газопроницаемость резин большей частью понижается и существенно зависит от природы наполни¬телей и полимера.