|
|
[ На предыдущую главу]
4.3. Влияние условий предварительной и постмодификационной
обработки мембран
Для практического применения процесса модификации крайне важно выявление взаимосвязи изменения свойств модифицированных мембран и их предварительной подготовкой, условиями 'выдержки' после модификации (постмодификационной обработки).
Установлено, что проницаемость мембран по некоторым газам ( N2, He, Ar, CH4), измеренная сразу же после окончания обработки (при отсутствии контакта образца с воздухом), не сохраняется постоянной, а довольно значительно изменяется во времени до некоторого постоянного значения. Окончательные газоразделительные свойства не зависят от условий выдержки мембраны после модификации и постоянны при фиксированных условиях обработки. С другой стороны, время достижения мембраной стабильных свойств определяется средой, в которой она находится после окончания обработки. Наиболее быстро стабилизация свойств мембраны происходит под воздействием кислорода (время стабилизации для любой мембраны и условий обработки конкретного образца - не более 10 мин.). В случае же выдержки мембраны в инертной среде или вакууме время полной стабилизации свойств значительно больше. Например, у мембраны Серагель (проиллюстрировано на рис. 2) стабилизация свойств в среде гелия заканчивается через 60-72 часа, хотя основные изменения происходят в первые 8-16 часов выдержки.
Данное явление может быть объяснено следующим образом. Как показали результаты ЭПР анализа, после обработки фтором в мембранах образуются перекисные и фторалкильные радикалы, время жизни которых в вакууме составляет до 72 часов. Наличие инертного разбавителя практически не влияет на их 'время жизни', однако в присутствии кислорода (даже в минимальной концентрации) они практически мгновенно 'гибнут'. Данные о времени жизни радикалов, образующихся в полимере при фторировании в различных средах, хорошо согласуется с динамикой стабилизации проницаемости мембран после модификации. То есть изменение свойств мембраны после модификации связано, вероятно, именно с наличием в ней радикалов. По мере уменьшения их количества изменяется проницаемость мембраны. Окончательная стабилизация проницаемости мембраны соответствует полному исчезновению радикалов. Некоторое уменьшение коэффициента проницаемости мембран в процессе стабилизации свойств, вероятнее всего, объясняется некоторым изменением структуры, а также увеличением жесткости полимера в силу образования в нем дополнительных сшивок в результате 'гибели' радикалов. Так как кислород практически мгновенно уничтожает радикалы, то скорость стабилизации свойств образца при выдержке в его среде зависит только от скорости диффузии кислорода к радикалам, находящимся в глубине модифицированного слоя.
[ На следующую главу] [На Содержание]
Copyright ї
|
|
|
