The permeability of polymeric mater

The permeability of polymeric materials to gasses is determined by the adsorption rate of gas molecules into the matrix at the atmosphere/polymer boundary and the diffusion rate of adsorbed gas molecules through the matrix .

The dispersal of nano-sized fillers into the polymer matrix affects the barrier properties of a homogeneous polymer film in two specific ways.

The first way is by creating a tortuous path for gas diffusion. Because the filler materials are essentially impermeable inorganic crystals, gas molecules must diffuse around them rather than taking a (mean) straight line path that lies perpendicular to the film surface.

The result is a longer mean path for gas diffusion through the film in the presence of fillers, as illustrated in Fig. 2. Essentially, the tortuous path allows the manufacturer to attain larger effective film thicknesses while using smaller amounts of polymer.

The effect of dispersed nanomaterials on the mean path length for gas diffusion has been modeled theoretically.
The simplest model, first proposed by Nielsen, assumes that fillers are evenly dispersed throughout the matrix and take the shape of rectangular platelets of uniform size, and supposes that the tortuosity of the path is the only factor influencing the gas diffusion rate.
In the Nielsen model, the gas permeability is given by

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

การซึมผ่านวัสดุโพลิเมอร์ที่ก๊าซจะถูกกำหนด โดยอัตราการดูดซับของโมเลกุลก๊าซในเมทริกซ์ที่บรรยากาศ/โพลีเมอร์และอัตราการแพร่ของโมเลกุลแก๊สซับผ่านเมทริกซ์ แพร่กระจายของฟิลเลอร์ขนาดนาโนเป็นพอลิเมอร์เมทริกซ์มีผลต่อคุณสมบัติอุปสรรคของฟิล์มพอลิเมอร์เหมือนกันเฉพาะสองวิธี วิธีแรกคือการสร้างเส้นทางเงี้ยวการแพร่ก๊าซ เพราะวัสดุบรรจุ หลักการซึมผ่านของอนินทรีย์ผลึก ต้องกระจายโมเลกุลก๊าซรอบ ๆ แทนที่ใช้เส้นทางแบบเส้นตรง (เฉลี่ย) ที่อยู่แนวตั้งฉากกับพื้นผิวฟิล์ม ผลลัพธ์คือ เส้นเฉลี่ยนานกว่าก๊าซแพร่ผ่านฟิล์มในฟิลเลอร์ ดังที่แสดงในรูป 2 หลัก เส้นทางเงี้ยวให้ผู้ผลิตเพื่อบรรลุความหนาของฟิล์มที่มีประสิทธิภาพขนาดใหญ่ในขณะที่ใช้ปริมาณน้อยของพอลิเมอร์ผลของ nanomaterials กระจายความยาวเฉลี่ยเส้นสำหรับก๊าซแพร่ได้ถูกจำลองในทางทฤษฎี รูปแบบที่ง่ายที่สุด แรก เสนอ โดยนีล สันนิษฐานว่า ฟิลเลอร์กระจายทั่วทั้งเมทริกซ์ และรูปร่างของเกล็ดเลือดสี่เหลี่ยมขนาดสม่ำเสมอ และรั้งรอว่า tortuosity ของเส้น ตัวคูณเท่านั้นที่มีอิทธิพลต่ออัตราการแพร่ของก๊าซในรูปแบบนีล การซึมผ่านของก๊าซถูกกำหนดโดย

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

การซึมผ่านของวัสดุพอลิเมอเพื่อก๊าซจะถูกกำหนดโดยอัตราการดูดซับของโมเลกุลของแก๊สเข้าไปในเมทริกซ์ที่บรรยากาศเขตแดน / พอลิเมอและอัตราการแพร่กระจายของโมเลกุลของแก๊สดูดซับผ่านเมทริกซ์. การแพร่กระจายของฟิลเลอร์ขนาดนาโนเข้าไปในเมทริกซ์ลิเมอร์ที่มีผลต่อ คุณสมบัติอุปสรรคของฟิล์มโพลิเมอร์ที่เป็นเนื้อเดียวกันในสองวิธีที่เฉพาะเจาะจง. วิธีแรกคือการสร้างเส้นทางคดเคี้ยวสำหรับการแพร่กระจายก๊าซ เพราะวัสดุฟิลเลอร์ที่มีผลึกนินทรีย์ผ่านหลักโมเลกุลของแก๊สจะต้องกระจายรอบตัวพวกเขามากกว่าการ (ค่าเฉลี่ย) เส้นทางเส้นตรงที่ตั้งอยู่ตั้งฉากกับพื้นผิวของฟิล์ม. ผลที่ได้คือเส้นทางอีกต่อไปหมายถึงการแพร่กระจายก๊าซผ่านฟิล์มในการปรากฏตัวของ ฟิลเลอร์ดังแสดงในรูปที่ 2. หลักเส้นทางคดเคี้ยวช่วยให้ผู้ผลิตเพื่อบรรลุขนาดใหญ่ความหนาของฟิล์มที่มีประสิทธิภาพในขณะที่ใช้ขนาดเล็กจำนวนมากของพอลิเมอ. ผลของวัสดุนาโนแยกย้ายกันไปกับความยาวเส้นทางเฉลี่ยสำหรับการแพร่กระจายก๊าซได้รับการสร้างแบบจำลองทางทฤษฎี. รูปแบบที่ง่ายที่สุดที่นำเสนอครั้งแรกโดยนีลเซ่น สันนิษฐานว่าฟิลเลอร์จะแยกย้ายกันไปอย่างสม่ำเสมอตลอดทั้งแมทริกซ์และใช้รูปทรงของเกล็ดเลือดรูปสี่เหลี่ยมผืนผ้าขนาดสม่ำเสมอและซึมที่คดเคี้ยวของเส้นทางเป็นปัจจัยที่มีอิทธิพลต่อการเพียง แต่อัตราการแพร่กระจายก๊าซ. ในรูปแบบนีลเซ่น, การซึมผ่านของก๊าซจะได้รับจาก