合成塑料、树脂、橡胶及塑料薄膜都具有一定的透气性,只是透过程度有所不同,这与材料本身结构及外界因素有关。如:厚度、环境温度、浓度、材料分子结构、扩散介质的化学性质等。透气性对被保扩材料造成很人的危害,严重影响了防潮、防腐的效果,因此国家制定了透气性测试方法及标准。
一、透气原理
聚合物材料的透气性是山溶解和扩散两个过程引起的,气体先溶解十塑料材料中随后扩散到气态物质浓度较低的—面,并蒸发出去。介质在涂料的成膜物质内的扩散渗透机理,根据成膜物质结构的不同;可为二种:一种是介质分子在涂层聚合物人分子链间扩散渗透,一般符合Fick定律,其结构气孔的十均直径都在10-5--10-7cm范阳,因此属分子水平上的扩散;另一种扩散是介质在涂层空隙间的扩散,也称为毛细扩散,可通过毛细扩散公式进行计算。但是介质在毛细扩散中的速度要比在分子水平范围的扩散速度大成千上万倍。一般来说,非极性介质的透过率大于极性介质的透过率。
二、透气性测试方法
本方法是在—定温度下,试样两侧保持一定的气体压差,测量试样低压测的气体压力变化。根据国家标准塑料薄膜的透气系数PG和透气量Qg·可通过下式汁算:
式中:—在稳定透气时,单位时间内低凡侧体爪力变化的算术
△t
平均值(厘米汞柱/S)
V一低压侧体积cm3;
S一试样的试验面积cm2;
d一试样厚度cm:
T一试样温度K;
P1-P2:一试样两侧的压差(厘米汞柱);
To、P0厂标准状忐—卜的温度(K)和压力(厘米汞柱):
式中:在稳定透过时,单位时间内低压侧气体压力变化的算术平均值(厘米汞柱/h):
V--低压侧体积,cm!3;
S--试样的试验面积,cm!2:
P1--P2-试样两侧的压差(大气压):
To、Po--标准状态下的温度(K)和压力(厘米汞柱)。
三、塑料及树脂透气率比较:(见附页)
塑料及树脂透气率比较
聚 合 物
|
N2
|
O2
|
C02
|
H20蒸气
|
吸水率
|
cm3.cm/(cm2.s.1333X10 9pa)
|
G/(m2.24h.0.1mm)
|
%
|
聚乙烯
(密度.922)
|
0.2
|
0.59
|
2.8
|
0.01
|
<0.02
|
聚乙烯
(密度0,954)
|
0.033
|
0.11
|
0.43
|
O.01
|
0.02
|
聚丙烯
|
0.02
|
0.12
|
O.35
|
33
|
<0.02
|
ABS
|
O.86
|
0.92
|
0.33
|
略透
|
l.05
|
TPX
|
0.65
|
2.7
|
0.25
|
100
|
<0.05
|
离子聚合物
|
0.07
|
0.026
|
0.9
|
99.2
|
0.1-1.4
|
聚氯乙稀
|
0.84
|
0.012
|
O.10
|
0.15
|
<0.5
|
聚偏氯乙烯
|
0.00094
|
0.00053
|
0.03
|
0.5
|
|
聚乙烯醇
|
<0.03
|
0.01
|
0.02
|
0.015
|
4.5
|
聚酚氧
|
11
|
28
|
45
|
16
|
1.5
|
聚四氟乙烯
|
0.067
|
0.31
|
0.403
|
0.213
|
<0.01
|
聚全氟代乙丙稀
|
0.104-0.116
|
0.238-0.73
|
0.15
|
0.21
|
<0.01
|
聚偏二氟
乙烯
|
0.55
|
2.4X10 8
|
0.09
|
O.6
|
<0.04
|
聚碳酸酯
|
0.017
|
O.51
|
1.5
|
7.2
|
0.15
|
聚对苯二酸
乙二醉酯
|
0.0005
|
0.0022
|
0.0153
|
0.027
|
<0.6
|
乙酸丙酸
纤维索
|
0.16
|
4.67
|
2.93
|
0.87-0.92
|
0.31
|
聚氟乙烯
|
0.25
|
3.2
|
11.0
|
2.8
|
0.5
|
尼 龙
|
0.5
|
3.6
|
O.04
|
30
|
3.5
|
聚苯乙烯
|
0.0029
|
0.11
|
0.88
|
0.16
|
0.01~0.02
|
环氧涂膜
|
|
0.0064
mg/(cm2.d)
|
|
0.0085~0.0096
|
|
不饱和
聚酯树脂
|
吸水量
|
0.01-0.03
g/(m2.24h.0.1mm)
|
酚醛树脂
|
吸水量
|
0.0015-0.03
g/(m2.24h.0.1mm)
|
四、参考资料:
《重防腐涂料》 化学工业出版社
《化工工艺设计手册》 化学工业出版社
《包装技术实用手朋》 中国北方标准化中心
《化工工艺设计手册》 化学工业出版社
《防腐腐蚀涂料和涂装》 化学工业出版社
《重防腐涂料》 化学工业出版社
《塑料材料学》 中国轻工业出版
《有机涂料科学和技术》 化学工业出版社
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