CH4在PVDF中的渗透特性及机理

• 作者: 李厚补 张学敏 马相阳 王品 杨晓辉 张冬娜
• 来源期刊: 塑料
• 关键词: 聚偏氟乙烯 渗透 吸附 扩散 集输
• 年，卷（期）: 2021,（2）
• 所属期刊栏目: 计算机辅助设计与数据库|CAD and Database
• 页码范围: 72-76
• 页数: 5页
• 分类号: TQ325.4
• 语种: 中文

摘要

气体组分在热塑性塑料中的渗透导致起泡失效,给油气集输用热塑性塑料内衬复合管的安全运行带来极大隐患.为了解气体介质在热塑性塑料中的渗透特性并明确其渗透机理,从根本上提出了控制气体渗透的有效措施,研究了典型气体CH4在聚偏氟乙烯(PVDF)中的渗透特性,检测并分析了渗透样品结构成分和耐热性能,并基于蒙特卡洛法(GCMC)和分子动力学模拟了 30℃、0.1 MPa下,CH4在PVDF中的吸附扩散行为,研究了CH4在PVDF中的吸附及扩散机理.研究结果表明,CH4在PVDF中的渗透系数随温度升高而逐渐提高,渗透样品的结构成分及耐热性能未发生明显变化,气体渗透主要为物理渗透过程,不存在化学侵蚀破坏.模拟计算得到的渗透系数与实验结果一致,在30℃、0.1 MPa下,CH4有选择性地聚集吸附在PVDF晶胞中,在其扩散过程中,CH4分子均在PVDF空穴内振动,并未出现空穴间的跃迁.