合成塑料、樹(shù)脂、橡膠及塑料薄膜都具有一定的透氣性,只是透過(guò)程度有所不同,這與材料本身結(jié)構(gòu)及外界因素有關(guān)。如:厚度、環(huán)境溫度、濃度、材料分子結(jié)構(gòu)、擴(kuò)散介質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)等。透氣性對(duì)被保擴(kuò)材料造成很人的危害,嚴(yán)重影響了防潮、防腐的效果,因此國(guó)家制定了透氣性測(cè)試方法及標(biāo)準(zhǔn)。
一、透氣原理
聚合物材料的透氣性是山溶解和擴(kuò)散兩個(gè)過(guò)程引起的,氣體先溶解十塑料材料中隨后擴(kuò)散到氣態(tài)物質(zhì)濃度較低的—面,并蒸發(fā)出去。介質(zhì)在涂料的成膜物質(zhì)內(nèi)的擴(kuò)散滲透機(jī)理,根據(jù)成膜物質(zhì)結(jié)構(gòu)的不同;可為二種:一種是介質(zhì)分子在涂層聚合物人分子鏈間擴(kuò)散滲透,一般符合Fick定律,其結(jié)構(gòu)氣孔的十均直徑都在10-5--10-7cm范陽(yáng),因此屬分子水平上的擴(kuò)散;另一種擴(kuò)散是介質(zhì)在涂層空隙間的擴(kuò)散,也稱為毛細(xì)擴(kuò)散,可通過(guò)毛細(xì)擴(kuò)散公式進(jìn)行計(jì)算。但是介質(zhì)在毛細(xì)擴(kuò)散中的速度要比在分子水平范圍的擴(kuò)散速度大成千上萬(wàn)倍。一般來(lái)說(shuō),非極性介質(zhì)的透過(guò)率大于極性介質(zhì)的透過(guò)率。
二、透氣性測(cè)試方法
本方法是在—定溫度下,試樣兩側(cè)保持一定的氣體壓差,測(cè)量試樣低壓測(cè)的氣體壓力變化。根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)塑料薄膜的透氣系數(shù)PG和透氣量Qg·可通過(guò)下式汁算:

式中: —在穩(wěn)定透氣時(shí),單位時(shí)間內(nèi)低凡側(cè)體爪力變化的算術(shù)
△t
平均值(厘米汞柱/S)
V一低壓側(cè)體積cm3;
S一試樣的試驗(yàn)面積cm2;
d一試樣厚度cm:
T一試樣溫度K;
P1-P2:一試樣兩側(cè)的壓差(厘米汞柱);
To、P0廠標(biāo)準(zhǔn)狀忐—卜的溫度(K)和壓力(厘米汞柱):
式中:在穩(wěn)定透過(guò)時(shí),單位時(shí)間內(nèi)低壓側(cè)氣體壓力變化的算術(shù)平均值(厘米汞柱/h):
V--低壓側(cè)體積,cm!3;
S--試樣的試驗(yàn)面積,cm!2:
P1--P2-試樣兩側(cè)的壓差(大氣壓):
To、Po--標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的溫度(K)和壓力(厘米汞柱)。
三、塑料及樹(shù)脂透氣率比較:(見(jiàn)附頁(yè))
塑料及樹(shù)脂透氣率比較
聚 合 物
|
N2
|
O2
|
C02
|
H20蒸氣
|
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
|
離子聚合物
|
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
|
聚對(duì)苯二酸
乙二醉酯
|
0.0005
|
0.0022
|
0.0153
|
0.027
|
<0.6
|
乙酸丙酸
纖維索
|
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 龍
|
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
|
環(huán)氧涂膜
|
|
0.0064
mg/(cm2.d)
|
|
0.0085~0.0096
|
|
不飽和
聚酯樹(shù)脂
|
吸水量
|
0.01-0.03
g/(m2.24h.0.1mm)
|
酚醛樹(shù)脂
|
吸水量
|
0.0015-0.03
g/(m2.24h.0.1mm)
|
四、參考資料:
《重防腐涂料》 化學(xué)工業(yè)出版社
《化工工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》 化學(xué)工業(yè)出版社
《包裝技術(shù)實(shí)用手朋》 中國(guó)北方標(biāo)準(zhǔn)化中心
《化工工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》 化學(xué)工業(yè)出版社
《防腐腐蝕涂料和涂裝》 化學(xué)工業(yè)出版社
《重防腐涂料》 化學(xué)工業(yè)出版社
《塑料材料學(xué)》 中國(guó)輕工業(yè)出版
《有機(jī)涂料科學(xué)和技術(shù)》 化學(xué)工業(yè)出版社
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