2025, №3

сс. 64-76

Влияние обработки пленок ПТМСП сверхкритическими CO2 и CHF3 на механические и газотранспортные свойства

2025, №3

сс. 64-76

Цитировать

С.М. Матсон, А.А. Коссов, А.С. Кечекьян, А.М. Воробей, О.О. Паренаго

Ключевые слова: полимерные мембраны, газопроницаемость, поли(1-триметилсилил-1-пропин), сверхкритические флюиды, механические свойства

В работе исследовано влияние обработки пленок поли(1-триметилсилил-1-пропина) [ПТМСП] сверхкритическими CO2 и CHF3 на их механические свойства и газопроницаемость. Выдерживание пленок ПТМСП в сверхкритических флюидах (СКФ) приводит к снижению модуля упругости (модуля Юнга, Е) и увеличению относительного удлинения при разрыве (ε), что особенно выражено при обработке пленок в условиях высокого давления (35 МПа). Показано, что коэффициенты проницаемости пленок, выдержанных при давлении 15 МПа, либо остаются на уровне исходной необработанной пленки (при выдерживании в течение 3 ч), либо заметно снижаются (при длительном выдерживании в течение 20 ч). В то же время выдерживание пленок при более высоком давлении 35 МПа приводит к заметному росту коэффициентов проницаемости. Пленки, обработанные СКФ, имеют заметно меньшую скорость падения коэффициентов проницаемости во времени по сравнению с необработанной пленкой — в необработанной пленке через 1 год хранения на воздухе коэффициенты проницаемости по O2, N2 и CO2 снижаются на 50—60 %, в то время как в обработанных пленках снижение проницаемости за тот же период составляет 10—40 %. Значения проницаемости через 1 год для образца с наибольшим приростом проницаемости после обработки в СКФ близки к уровню исходных значений проницаемости необработанной пленки. Показано, что, варьируя тип флюида и режим обработки пленок, можно осуществлять структурную модификацию ПТМСП и эффективно влиять как на уровень проницаемости, так и на сохранение транспортных параметров в течение времени.

doi:10.34984/SCFTP.2025.20.3.006