Сорбция ацетальдегида является критическим фактором для полимерных материалов, используемых для получения продовольственной тары. В свою очередь, для полимерных смесей совместимость их компонент является базовым показателем, определяющим их свойства. Поэтому в настоящей работе исследована взаимосвязь коэффициента сорбции ацетальдегида и совместимости смесей полиэтилентерефталат/полибутилентерефталат. Для этой цели характеристики структуры смесей и связанного с ней свободного объема трактуются в рамках фрактального анализа и мультифрактального формализма. Такой подход позволяет учет особенностей как смесей (в том числе и степени кристалличности), так и сорбируемого вещества (ацетальдегида). При этом для характеристики уровня совместимости исследуемых смесей как функции их состава использовано отношение скачков теплоемкости при постоянном давлении вблизи температуры стеклования компонент смеси. Наиболее важным выводом предложенного анализа является снижение сорбции ацетальдегида для смесей, совместимых в аморфной фазе. Минимальное значение этого параметра реализуется для смеси с равным содержанием компонент. Характер взаимодействий полимер—сорбируемое вещество можно определить использованием постоянной потенциала Леннарда-Джонса. Такой анализ позволил выяснить, что в рассматриваемой системе реализуются только взаимодействия отталкивания. Это означает, что увеличение постоянной потенциала Леннарда-Джонса, связанной со структурой смеси, приводит к снижению коэффициента сорбции. Таким образом, представленная модель позволяет количественный анализ всех аспектов сорбции ацетальдегида в исследуемых смесях.
The acetaldehyde sorption is a critical factor for polymeric materials, used for production of foot containers. In its turn, for polymer blends miscibility of their components in basic characteristic, which defines their properties. Therefore in present work the interconnection of acetaldehyde sorption coefficient and miscibility of blends poly(ethylene terephthalate)/poly(butylene terephthalate) has been studied. With this purpose the characteristics of blends structure and connected with it free volume are treated within the framework of fractal analysis and multifractal formalism. Such approach allows to take into consideration the features of both blends (including crystallinity degree) and adsorbed substance (acetaldehyde). In its turn, the ratio of heat capacity differences at constant pressure at glass transition temperature of blends components was used for characterization of miscibility level for the studied blends as their composition function. The most important conclusion of the proposed analysis is reduction of acetaldehyde sorption for blends, which are miscible in amorphous phase. The smallest value of this parameter is realized for blends with equal component contents. The type of interactions polymer — sorbent can be defined by using of the constant of Lennard-Jones potential. This analysis allows to elucidate that in the considered system only repulsive interactions are realized. This means that increasing of the constant of Lennard-Jones potential, connected with blend structure, results in reduction of sorption coefficient. Thus, the proposed model allows the quantitative analysis of all aspects of acetaldehyde sorption in the studied blends.
Предпросмотр статьи
Идентификаторы и классификаторы
- SCI
- Физика
- eLIBRARY ID
- 25505458