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用Simha-Somcynsky状态方程改进高分子中溶剂扩散系数模型
  • ISSN号:0438-1157
  • 期刊名称:《化工学报》
  • 时间:0
  • 分类:TQ028.8[化学工程]
  • 作者机构:[1]清华大学化学工程系,北京100084
  • 相关基金:国家自然科学基金项目(20276033,20276014):国家重点基础研究发展计划项目(2003CB615701).
中文摘要:

将Simha-Somcynsky状态方程和Vrentas—Duda的自由体积理论模型相结合,提出改进的高分子中溶剂扩散系数模型.改进的模型利用状态方程和WLF理论定义的自由体积分数确定扩散过程的有效自由体积,避免原模型中繁琐的黏弹性实验测定.对苯、甲苯、乙苯、氯仿在聚苯乙烯、聚异丁烯和聚醋酸乙烯酯中的扩散系数的计算结果表明,改进模型的预测值与实验值取得较好一致,且自扩散系数的预测精度比原模型高.同时,改进的模型能够反映压力对扩散系数的影响.溶剂扩散系数随外界压强增加而减小,当溶剂浓度较低时,压强的影响非常显著,扩散系数可相差几个数量级.随着溶剂浓度升高,扩散系数接近常压时的扩散系数,压强影响可以忽略.

英文摘要:

A modified diffusion model for polymer-solvent systems was proposed by introducing the SimhaSomcynsky (SS) equation-of-state (EOS) into the Vrentas-Duda free-volume model. The complex process of viscoelastic measurements in the Vrentas-Duda model was avoided successfully, since the effective free volume of a polymer can be estimated from the SS EOS together with the Williams-Landel- Ferry (WLF) fractional free volume. Calculated diffusion coefficients of benzene, toluene, ethylbenzene and chloroform in polystyrene, polyisobutylene and poly (vinyl acetate) indicated that predictions from the moditied model were consistent with experimental values, and the accuracy was better than those from the Vrentas-Duda model for predicting solvent self-diffusion coefficients. Moreover, the modified model can reflect the effect of pressure on diffusion coefficients. Solvent diffusion coefficients in polymers decrease with increasing pressure. Especially in dilute polymer-solvent systems, diffusion coefficients change by several orders of magnitude with increasing pressure. With the increase of solvent concentration,diffusion coefficients gradually approach those values under atmospheric pressure, thus the effect of pressure can be neglected reasonably.

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期刊信息
  • 《化工学报》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学技术协会
  • 主办单位:中国化工学会 化学工业出版社
  • 主编:李静海
  • 地址:北京市东城区青年湖南街13号
  • 邮编:100011
  • 邮箱:hgxb126@126.com
  • 电话:010-64519485
  • 国际标准刊号:ISSN:0438-1157
  • 国内统一刊号:ISSN:11-1946/TQ
  • 邮发代号:2-370
  • 获奖情况:
  • 中国科协优秀期刊二等奖,化工部科技进步二等奖,北京全优期刊奖,中国期刊方阵“双效”期刊,第三届中国出版政府奖
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
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