Газоразделительные свойства стеклообразных полимеров, модифицированных газофазным фторированием
Диссертация
Актуальность проблемы. Дальнейшее развитие мембранных технологий газоразделения в настоящее время ограничено небольшим набором промышленно-выпускаемых полимерных мембран (-10 видов), которые часто обладают недостаточно высокой селективностью, присущей полимерному материалу селективного слоя. Несмотря на то, что к настоящему времени определены параметры газопереноса для нескольких сотен полимеров… Читать ещё >
Список литературы
- Г. Г.Фурин, А. А. Файнзильберг, Современные методы фторирования органических соединений.- Москва, «Наука», 240 стр., 2000.
- M.W.Hellums, W.J.Koros, G.R.Husk and D.R.Paul, Fluorinated polycarbonates for gas separation applications. J. of Membrane Sci., 46, 93−112,1989.
- H.Ohya, V.V.Kudryavtsev, S.I.Semenova, Poliimide membranes.- Gordon and Breach Publishers, 1996.
- J.M. Mohr, D.R.Paul, W.J.Koros, Surface fluorination of polysulfone asymmetric membranes and films. J.Membr.Sci., 56, p.77−98,1991.
- J.D.Le Roux, D.R.Paul, J. Kampa and R.J.Lagow, Modification of asymmetric polysulfone membranes by mild surface fluorination.I.Transport propertiers.- J.Membr.Sci., 94, p.121−141, 1994.
- J.M.Mohr, D.R.Paul, T.E.Mlsna and R.J.Lagow, Surface fluorination of composite membranes. Part I. Transport properties.- J.Membr.Sci., 55, p.131−148,1991.
- C.L.Kiplinger, D.I.Persico, R.J.Lagow, D.R.Paul, Gas transport in partialy fluorinated low-density polyethylene. J.Appl.Polym.Sci., 31, p. 26 172 626, 1986.
- T.Volkmann, H. Widdcke, Fluorination of polyethylene films.-MacromolChem, Macrom.Symp., 25, p. 243−248, 1989.
- M.Langsam, M. Anand and E.J.Karwacki, Substituted propyne polymers.I.Chemical surface modification of polyl-(trimethylsilyl)propyne. for gas separation membranes. Gas Sep. and Purif., 2, p. 162−170, 1988.
- J.D.Le Roux, D.R.Paul, J. Kampa and R.J.Lagow, Surface of poly (phenylene oxide) composite membranes. Part. I. Transport properties. J.Membr.Sci., 90, p. 21−35,1994.
- П.А. А. Котенко, М. Н. Тульский, Д. М. Аморханов, Поверхностное газофазное фторирование. Мембраны, 8, с. 33−42, 2000.
- А.П. Харитонов, Ю. Л. Москвин, Г. А. Колпаков, Прямое фторирование пленок полиэтилентерефталата. Химическая физика, т.4, N4, с.538−543,1985.
- А.П. Харитонов, Ю. Л. Москвин, Кинетика газофазного фторирования и газопроницаемость пленок полистирола. Химическая физика, т. 13, № 5, с.44−52, 1994.
- А.П. Харитонов, Ю. Л. Москвин, Прямое фторирование полимеров. -Журнал органической химии, т. ЗО, № 8, с.1251−1255, 1994.
- А.Р. Kharitonov, Yu.L. Moskvin, Kinetics and mechanism of the direct fluorination of polymers. 2nd International Conference on Fluorine in Coatings (Salford, England), 28−30 September 1994, Conference Papers, paper N13.
- А.П. Харитонов, Ю. Л. Москвин, Повышение селективности перспективных полимерных мембран для очистки природного газа методом прямого фторирования.- № 6, с.63−69, 1996.
- А.Р. Kharitonov, Direct fluorination of polymeric materials. Popular Plastics & Packaging, v. 42, p.75−84, 1997.
- A.P. Kharitonov, Yu.L. Moskvin, Direct fluorination of polystyrene films. -J. of Fluorine Chemistry, v.91, p.87−93, 1998.
- Г. Б.Барсамян, Кандидат, диссерт., Москва, 1994.
- M.Srobel, S. Corn, C.S.Lyons and G.A.Korba, Plasma fluorination of poly olefins. J. of Polym.Sci.: Part A: Polymer Chem., 25, 1295−1307, 1987.
- S.Borisov, V.S.Khotimskiy, A.I.Rebrov, S.V.Rykov, D.I.Slovetskiy, Yu.M.Pashunin, Plasma fluorination of organosilicon polymeric films for gas separation applications. J. of membrane Sci., 125, 319−329, 1997.
- Tyasuda, Tokuno and K. Yushida, A study of surface dinamicas of polymers. Part II. Investigation by plasma surface implantation of fluorine-containing moieties. J. of Polymer Sci.: Part B: Polymer Physics, v.26, 1781−1794, 1998.
- Gorbig, S. Nehlsen, J. Muller, Hydrofobic properties of plasma polymerized thin film gas selective membranes. J. of Membrane Sci., 138, 115−121, 1998.
- P. S.Das, B. Adhikari, S. Maiti, Halogenation of polymers by dichlorodifluoromethane. Die Angewante Macromleculare Chemie, 188, 27−40, 1991.
- J.D.Le Roux V.V.Teplyakov, D.R.Paul, Gas transport properties of surface fluorinated poly (vinyltrimethilsilane)films and composite membranes. J. of Membrane Sci., 90, 55−68,1994.
- А.Р. Kharitonov, Yu.L. Moskvin, V.V. Teplyakov, J.D. Le Roux, Direct fluorination of poly (vinyl trimethylsilane) and poly (phenylene oxide). J. of Fluorine Chemistry, v.93, p.129−137, 1999.
- Каргин B.A., Слонимский Г. Л., Краткие очерки по физико-химии полимеров. -М.: Химия, с. 232,1967.
- Тагер А.А., Физико-химия полимеров. -М.: Химия, 1978. С. 544.
- Crank J. The mathematics of diffusion, 2nd edition. Oxford: Clarenden Press., p. 414, 1975.
- Bueche F., Segmental mobility of polymers near their glass temperature. -J. Chem. Phys., v. 21, p. 1850−1855, 1953.
- Cohen M.H., Turnbull D., Molecular transport in liquids and glasses. -J.Chem.Phys., v. 31, p. 1165−1169,1959.
- Mears P., The diffusion of gases through polyvinyl acetate. -J.Am.Chem.Soc., v. 76, p. 3415−3422, 1954.
- Brandt W.W., Model calculation of the temperature dependence of small molecule diffusion in high polymers. J, Phys.Chem., v. 63, p. 1080−1084, 1959
- D’Benedetto A.T., Paul D.R., Interpretation of gaseous diffusion through polymers by using fluctuation theory. J.Polym.Sci., A, v. 2, p. 10 011 015,1964
- Paul D.R., D’Benedetto A.T., Diffusion in amorphous polymers. -J.Polym.Sci., C, v. 10, p. 17−45, 1965.
- Vrentas J.S., Duda J.L., A free-volume interpretation of the influence of the gases transition on diffusion in amorphous polymers. J.Appl.Polym.Sci., v. 22, No. 8, p. 2325−2339, 1978.
- Fujita H., Diffusion in polymer-diluent systems. Fortschr. Hochpolymer. -Forsch., z. 3, N 1, s. 1−47, 1961.
- Rudnick J., Taylor P.L., Litt M., Hopfinger A.J., Theory of free volume in polymers. J. Polymer Sci., A-2, v. 17, p. 311−320, 1979.
- Machin D., Rogers C.E., Free volume theories for penetrant diffusion in polymers. Makromolec.Chem., z. 155, s. 269−281,1972.
- Frisch H.L., Mechanism for fickian diffusion of penetrants in polymers. -J.Polym.Sci., Pt. B, v. 3(1), p. 13−16, 1965.
- Pace R.J., Datyner A., Nature of the penetrant jump length in diffusion within polymers. J.Polm.Sci., A-2, v. 18, N 6, p. 1169−1173, 1980.
- Pace R.J., Datyner A., Statistical mechanical model for diffusion of simple penetrants in polymers. I. Theory. J. Polym.Sci., A-2, v. 17, N 3, p. 437 451, 1979.
- Sefcik M.D., Schaefer J., May F.L., Raucher D., Dub S.M., Diffusivity of gases and main-chain cooperative motions in plasticizedpoly (vinylchloride). J. Poly.Sci., Polym.Phys.Ed., v. 21, N 7, p. 10 411 054, 1983.
- Pace R.J., Datyner A., Model of sorption of simple molecules in polymers. -J.Polym.Sci., Polym.Phys.Ed., v. 18, N5, p. 1103−1124, 1980.
- Глестон С., Лейдер К., Эйрин Г., Теория абсолютных скоростей реакций. М.: ИЛ, с. 548,1948.
- Точин В.А., Модель активированных процессов в неоднородной среде. ДАН СССР, т.239, с. 395−397, 1978.
- Crank J., Park Н., Diffusion in polymers. Acad. Press., p. 414, p. 568, 1968.
- Рейтлингер С.А., Проницаемость полимерных материалов. М.: Химия, с. 268,1974.
- Френкель Я.И., Кинетическая теория жидкостей. М.: Изд. АН СССР, с. 460, 1945.
- Barrer R.M., Properties of diffusion coefficients in polymer. -J.Phys.Chem., Wash., v. 61, p. 178−189,1957.
- Brandt W.W., Model calculation of the temperature dependence of small molecule diffusion in high polymers. J.Phys.Chem., v. 63, p. 1080−1084, 1959.
- D’Benedetto A.T., Molecular properties of amorphous high polymers. II. Interpretation of gaseous diffusion through polymers. J.Polym.Sci., Pt A, v. l, p. 3477−3487, 1963.
- Kumins C.A., Roteman J., Diffusion of gases and vapors through poly (vinyl chloride)-poly (vinyl acetate) copolymer films. J.Polym.Sci., Pt. B, v. 55, p. 683−711,1961.
- Paul D.R., Yampolskii Yuri P., Polymeric gas separation membranes. -Boca Raton: CRC Press, p. 18−81,1994.
- Stern S.A., Polymers for gas separations: the next decade. J.Membr.Sci., v. 94, p. 1, 1994.
- Ван Кревелен Д. В., Свойства и химическое строение полимеров. -М.: Химия, с. 414, 1976.
- Van Krevelen D.W., Properties of polymers: their correlation with chemical structure- their numerical estimation and predicion from additive group contributions, 3rd Edition. Amsterdam-Oxford-New York-Tokyo: Elsevier, p.74, p.825, 1990.
- Fujita H., Diffusion in polymer-diluent systems. Fortschr. Hochpolymer. -Forsch., z. 3, Nl, s. 1−47, 1961.
- Манин B.H., Еромов A.H., Физико-химическая стойкость полимерных материалов в условиях эксплуатации. JI.: Химия, с. 248, 1980.
- McGregor R., Correlation between entropic and energetic parameters for diffusion in polymers. Permeab.Plast.Film. and Coat, gases, vapors and liquids. N.Y.-L., p.87−112, 1974.
- Lundstorm J.E., Bearman R.J., Inert gas permeation through homopolymer membranes. J.Polym.Sci., Polym.Phys.Ed., v. 12, N 1, p. 97−114,1974.
- Stern S.A., Frisch H.L., The selectivity permeation of gases through polymers. Ann.Rev.Mater.Sci., v. 11, p. 523−550,1981.
- P.H.Pfromm and W.J.Koros, Accelerated physical aging of thin glassy polymer fims: evidence from gas transport measurements. Polymer, v.36, 12, p. 2379−2387, 1995.
- K.D.Dorkenoo, P.H.Pfromm, Experimental evidence and theopretical analysis of physical aging in thin and thick amorphous glassy polymer films. J. of Polymer Sci., partB: Polymer Physics, v.37, 2239−2251, 1999.
- M.S.McCaig, D.R.Paul, Effect of film thickness on the changes in gas permeability of a glassy polyarylate due to physical aging. Part I. Experimental observations. Polymer, 41, 629−637, 2000.
- M.S.McCaig, D.R.Paul, Effect of film thickness on the changes in gas permeability of a glassy polyarylate due to physical aging. Part II. Mathemetical model. Polymer, 41, 639−648, 2000.
- W.H.Lin, T.-S. Chung, The Physical aging phenomenon of 6FDA-Durene polyimide fiber membranes. J. of Polymer Sci., Part B: Polymer Physics, v.38, 765−775, 2000.
- G.Mensitieri, M.A.Del Nobile, T. Monetta, L. Nicodemo, F. Bellucci, The effect of film thickness on oxygen sorption and transport in dry and water-saturated kapton polyimide. J. of membrane Sci., 89, 131−141, 1994.
- A.M.Shishatskii, Yu.P.Yamporskii, K.-V.Peinemann, Effects of film thickness on density and gas permeation parameters of glassy polymers. -J.of Membrane Sci, 12, 275−285, 1996.
- K.D.Dorkenoo and P.H.Pfromm, Accelerated physical aging of thin polyl-(trimethysilyl)-1 -propyne. Macromolecules, 33, 3747−3751, 2000.
- R.J.Lagow, Direct fluorination: A «new» approach to fluorine Chemistry, progress in Inorganicv chemistry., v.26, p. 161−210, 1979.
- J.F.Elman, L.J.Garenser, K.E.Gopper-Berarducci and J.M.Pochan, Kinetic of the gas-phase halogenation of polyethylene surfase as studied with X-ray photoelectron spectroscopy. Macromol., 23, p. 3922−2928,1991.
- АД.Петров, В. Ф. Миронов, В. А. Пономаренко и Е. А. Чернышев, Синтез Кремнийорганических мономеров Изд. Академии наук СССР, Москва, стр. 14,1961.
- M.Lavasalmi and T.J.McCarthy, Gas permeability of surfase-selectivity chlorinated of poly (4-methyl-l-pentene). Macromol., 28, p. 1733−1738, 1995.
- K.Nagai, A. Higuchi, T. Nakagawa, Bromination and gas permeability of poly (l-trimethilsilyl-l-propyne)membrane. J. of Appl. Polymer Science, v.54, 1207−1217, 1994.
- T.Nisoli, R. Braglia, C. Castiglioni, E. Merini, M. Pegoraro and F. Severini, Chlorinaytion of Polyl-trimethylsilyl)-l propyne. Membrane. Macromolecules, 32, 7263−7268, 1999.
- Кузина С.И., Свободные радикалы в фото-, радиационной и криохимии синтетических и природных полимеров. Автореферат диссертации на соискание ученой степени д.х.н., Черноголовка, 1998.
- T.Volkmann, H. Widdcke, Oxifluorierung von polyethylen. Kunstsoffe, v. 79, z. 8, 1989.
- E.M.Cross and Th.J. McCarthy, Radical chlorination of polyethylene film: control of surface selectivity Macromolec., 25, p. 2603−2607, 1992.
- D.Le Roux, D.R.Paul, M.F.Arendt, Y. Yuan, L. Cabasso, Surfase fluorination of poly (phenylene oxide) composite membranes, Part II. Characterization os the fluorinated layer. J.Membr.Sci., 90, 37−53,1994.
- J.D.Le Roux, D.R.Paul, M.F.Arendt, Y. Yuan, L. Cabasso, Modification of assymetric polysulfone membranes by mild fluorination. Part II.
- Characterization of the fluorinated surface. J.Membr.Sci., 94, 143−162, 1994.
- J.M.Mohr, D.R.Paul, T.E.Mlsnaand R.J.Lagow, Surface fluorination of composite membranes. Part II. Characterization of the fluorinated layer. -J.Membr.Sci., 55, 149−171, 1991.
- В.Г.Назаров, Состав и размеры поверхностного и переходного слоев в модифицированных полимерах. ВМС, серия Б, т.39, 4, с.734−738, 1997.
- Ким Т.Ч., Хотимский В. С, Тепляков В. В., Селективный перенос неорганических газов и С1-С4 углеводородов в мембранных средах на основе поликремнийолефинов. М., с. 51, 2000.
- А.П. Харитонов, Ю. Л. Москвин, Г. А. Колпаков, Применение метода интерференционной спектроскопии для изучения кинетики химических реакций в оптически прозрачных пленках. ВМС (А), т.27, N3, с.658−661, 1985.
- А.П. Харитонов, Ю. Л. Москвин, Л. Н. Харитонова, А. А. Котенко, М. Н. Тульский, Применение интерференционных методов для исследования кинетики фторирования гомогенных и композитных мембран. ВМС (Б), т.37, № 6, с.1080−1083, 1995.
- А.Р. Kharitonov, Yu.L. Moskvin, L.N. Kharitonova, А.А. Kotenko, M.N. Tulskii, An Investigation into the Direct Fluorination Kinetics of Polymeric Membranes. Mendeleev Communications, N3, p.91−92, 1994.
- Группа авторов под ред. В. Вест, Применение спектроскопии в химии. пер. с англ. Изд Ин. Лит, 1959 г.
- Л.Белами, Новые данные по ИК спектрам сложных молекул .- пер. с англ. Изд Мир. 1979 г.
- К.Наканиси, Ж спектры и строение органических соединений, -пер. с англ., Изд. Мир, 1965 г.
- Кю Накамото, ИК спектры неорганических и координационных соединений. пер с англ., Изд. Мир 1966 г.
- Wessling M., Schoeman S., van der Boomgard Th., Smolders C.A., Plasticization of gas separation membranes. Gas Sep. And Purif., 5, p. 222−228, 1991.
- A.Bos, Thesisi of PHD dessertation, 1996, Enschede, the Netherlands
- S.S.Dhingra, E. Marand, Mixtured gas transport study through polymericmembranes. J. of Membrane Sci., 141, p. 45−63,1998.
- H.Ettouney, U. Majeed, Permeability functions for pure and mixture gases in siliconerubber and polysulfone membranes: dependence on pressure and composition. J. ofMembrane Sci, 135, 251−261, 1997.
- Тепляков B.B., Дургаръян С. Г., Корреляционный анализ параметров газопроницаемости полимеров. Высокомолек.соед., А-26. №. 7, с. 1498−1505,1984.
- Бабкин И.Ю., Гордеев Ю. М., Ковалев Б. А., Влияние скорости инициирования прививки на свойства радиационно-привитых пленок и волокон. Высокомол.соед., А-21, 4, с.842−848,1979.
- Красногоров А.И., Табалин Е. Н., Физические свойства полиэтилена, модифицированного радиационной прививкой акрилонитрила, — Высокомолек.соед., А-20, 2, с.450−455, 1978.
- Старанникова Л.Э., Тепляков В. В., Дургарьян С. Г., Газопроницаемость поливинилтриметилсилана, модифицированногопрививкой акрилонитрила, — Высокомолекулярные соед., А-28, 6, с.1266−1270,1986.
- Jamada S, Nakagava Т., Effects of chemical stcuture on gas permeation of acrilonitril-vinyl acetate and acrilonitrile-styrene copolymer films. -Kobunshi ronbunshu, v.34, 10, p.683−690, 1977.
- A.A.Askadskii, Physical properties of polymers: prediction and control. Gordon and Breach Publishers, Amsterdam, 1996.
- L.M. Costello, W.J. Koros, Thermally stable polyimide isomers for membrane-based gas separations at elevated temperatures.- J.Polym. Sci.: PartB: Polym. Phys., 33,135,1995
- L.M.Costello and W.J.Koros, Effect of structure on the temperature Dependence of gas transport and sorption in a series of polycarbonates.-J.of polymer Sci.: PartB: Polymer Physics, v.32, 701−713, 1994.
- Y.Hirayama, T. Yoshinaga, Y. Kusuki, K. Vinomiya, T. Sakakibara, Relation of gas permeability with structure of aromatic poluimides. -J.Membrane Sci., 11, p. 169−182, 1996.
- RHaraga, S.T.Hwang, Permeation of oxygen, argon and nitrogen through polymer membranes J.Membr.Sci., 71,13 (1992).
- K.Tanaka, K.-I.Okamoto, A. Nakamura, Y. Kusuki, Gas permeability and permselectivity in homo- and copolyimides from 3,3', 4,4'-biphenyl 1-tetracarbolic dianhidride and 3,3'-and 4,4'-diaminodiphenylsulfones.-Polym. J., v.22, 5, pp.381−385, 1990.
- K. Nagai, t. Nakagawa, Effect of aging on the gas permeability and solubility in poly (l-trimethisilyl-l-propyne) membranes synthesized with various catalysts.- J, Membr. Sci., 105, 261. 1995