ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Мембраны, получаемые спеканием частиц из "Синтетические полимерные мембраны Структурный аспект" КИ И минимальная площадь поверхности. Уменьщение площади поверхности частиц при нагревании приводит к уплотнению [15]. Вначале сглаживается поверхность за счет смещения частиц относительно друг друга. В дальнейшем образуются мостики, которые разрушаются при растворении материала в точках контакта. При этом могут происходить значительные перегруппировки соседних частиц с предельным размещением твердых частиц, обусловливающим высокую плотность. [c.296] Спекание обычно описывают как простой геометрический процесс, однако такие отдельные стадии, как уплотнение, округление поверхностей частиц, смыкание пор и агрегация частиц в агрегаты, протекают независимо друг от друга спекание нельзя достаточно точно описать, рассматривая только один из этих процессов [16]. Механизмы перемещения вещества в процессе спекания полимерных материалов включают вязкое или пластическое течение, диффузию в объеме, миграцию по поверхности и ползучесть. Процессы испарения и конденсации, происходящие при спекании низкомолекулярных материалов (например хлорида натрия) невозможны в случае макромолекул. Каждый из этих механизмов играет свою роль, что следует учитывать при полном описании процесса спекания. [c.296] Применение спекания для приготовления полимерных мембран возможно только при использовании полимеров с гибкими конфигурациями. Исключение составляют жесткие макромолекулы или молекулы, имеющие многочисленные связи с энергией, пресыщающей температуру, при которой происходит обычный пиролитический разрыв связи. [c.296] Межкристаллические связи могут возникать как при складчатой конфигурации, так и конфигурации с выпрямленными цепями. Температура спекания данного материала зависит от ряда факторов, среди которых важную роль играют природа и молекулярная масса полимера, кристалличность, присутствие или отсутствие пластификаторов или других добавок, давление и природа окружающей среды. Температура спекания увеличивается с возрастанием молекулярной массы полимера и полярности, с увеличением размеров кристаллов и содержания кристаллической фазы, поскольку перемещение молекул зависит от этих параметров. Введение пластификаторов приводит к уменьшению, а антипластификаторов — к увеличению температуры спекания. Поскольку применением давления можно расширить область затвердевания полимера, проведение процесса при повышенном давлении также будет способствовать увеличению температуры спекания. [c.297] В процессе спекания на прочность и проницаемость получаемых мембран могут оказывать влияние различные факторы. Так, спекание рыхлых гранул приводит к получению непрочных, но более проницаемых мембран, чем спекание прессованных порошков. При спекании под давлением часто вводят неспособную к спеканию добавку, которую по окончании процесса можно экстрагировать из мембраны. Например, гранулы крахмала добавляли к порошкообразному полиэтилену с последующим выщелачиванием его водой [18]. Уплотнение можно уменьшить путем быстрого нагрева только поверхности частиц. С этой целью использовали микроволновое спекание и локальное выделение тепла при прохождении электрического тока. [c.297] Для осуществления второго способа спекания частицы покрывали токопроводящим слоем (например, графитом), а затем удаляли его [19]. [c.297] Проницаемость веществ через полимерные мембраны, полученные способом спекания, возрастает с увеличением размера частиц, а проницаемость воздуха возрастает вдвое с увеличением размера гранул от 0,18 до 1,0 мм [20]. Поскольку эффективная площадь мембраны низка и распределение пор по размерам может изменяться в зависимости от распределения частиц по размерам и структуры упаковки, процесс производства мембран спеканием, как правило, осуществляется в тех случаях, когда используются материалы, из которых мембраны могут быть получены только этим способом. Действительно, до недавнего времени из-за низкой растворимости или полярности полиэтилена и полихлортрифторэтилена мембраны из этих материалов получали только способами спекания и литья из расплава. [c.297] Вернуться к основной статье