PET_丙烯腈接枝膜阻氧性能的研究(2)

时间：2025-07-06

PET_丙烯腈接枝膜阻氧性能的研究

第%期$$$$$$$$$$$$$朱建武等：!"#C

丙烯腈接枝膜阻氧性能的研究 A=

!"#$!"#空白膜及接枝膜氧气透过率随测试时间

的变化

$$气体分子透过聚合物膜是一个多级过程，如图%所示。分子先吸附于薄膜表层，再在薄膜中溶解，然后沿浓度梯度向薄膜另一侧扩散，最后解吸逸出。气体透过的通道实际上就是聚合物分子间的间隙，分子间的间隙大，则气体在膜中的溶解度大、扩散速率快，气体的透过速率也就快。在驱动力恒定时，影响聚合物膜透过性的因素主要有聚合物的分子结［%=］

，接枝聚合反应也主要发区域。有关的文献报道

生在聚合物的无定形区。在!"#的无定形区接枝>?后，引入了极性基团氰基，分子间作用力增大，其分子间的间隙变小，阻氧性能提高；另一方面，由于引发剂溶剂（甲苯）可使!"#膜润湿和表层溶胀，使得>?不但接枝在!"#表面，而且接枝在其亚表

［%@F%A］

面，这样接枝链可以进入!"#分子链的间隙，

使其分子间的间隙变小，阻氧性能提高。综上所述，!"#分子间的间隙就越小，膜的阻氧性能"4越高，构、聚集态结构、填充剂和环境因素等。

图%$气体的透过机理图

&’()%$*+,-./’01234+51+.6’2/23(.06-527(-.42891+53’81

图:表示!"#空白膜及接枝膜氧气透过率!）

随测试时间的变化规律。可以看出，空白膜和接枝膜显示出相似的变化规律：随着时间的延长氧气的透过率不断减少，到;<=-以后逐渐稳定下来，最终达到恒定；接枝膜的阻氧性明显好于空白膜。这是因为!"#膜对氧气有一定的溶解性，在测试初期，!"#膜已经溶解有氧气，因此，!较大；随着测试时间的延长，膜中溶解的氧气逐渐被测试气体替换掉，

!不断下降，最终达到恒定。!"#接枝>?后，分子链间的间隙变小，阻氧性提高；另一方面，接枝对!"#膜的整体结构并没有很大的影响，因此，氧气从膜中透过的规律没有明显的改变，关于这一点以后还会进一步讨论。

!"!$%&’接枝膜氧气透过率随接枝率的变化

图@表示!"#接枝膜氧气透过率随接枝率"4）

变化的规律。可以看出，随着"4的增加!不断下降，从A<:=1B 11（C1:

D）一直下降到:<AE1B 11（C1:

D）。对于结晶聚合物!"#来说，由于其无定形区的密度小，自由体积大，分子链的活动性大，其分子间的间隙也比也比结晶区大得

多，一般认为，万方数据气体从膜中透过主要发生在其无定形

就越好。

接枝聚合温度为EGH，"4IE<JAK

图:$!"#接枝膜氧气透过率随测试时间的变化&’():$L.5’.6’2/236-+2M9(+/4+51+.6’2/23

(5.36+D!"#3’810N’6-6’1+

接枝聚合温度为EGH