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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。
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