ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Природа вязкости разбавленных растворов полимеров из "Физико-химия полимеров 1963" Одной из характерных особенностей разбавленных растворов полимеров является их очень высокая вязкость. Так, например, вязкость 1%-ного раствора каучука в бензоле почти в 18 раз больше вязкости самого бензола (табл. 29). [c.420] Природа высокой вязкости разбавленных растворов полимеров в течение долгого времени трактовалась неправильно. Предполагали, что высокая вязкость растворов обусловливается большими сольватными оболочками растворителя, якобы образующимися вокруг мицелл. [c.420] В настоящее время установлено, что в растворах полимеров мицеллы и полиоольватные оболочки растворителя отсутствуют (главы ХП1 и XIV). Вследствие этого прежние предположения о причинах высокой вязкости растворов полимеров оказываются несостоятельными. [c.420] Современная трактовка природы вязкости разбавленных растворов полимеров основывается на гидродинамических свойствах макромолекул в растворе, т. е. свойствах, связанных с их движением в растворе . Макромолекулы могут двигаться относительно молекул растворителя поступательно. Это движение может быть хаотическим (броуновское движение) или направленным (диффузия), или движением в центробежиом поле (седиментация). В ламинарном потоке при определенном градиенте скорости различные части макромолекулы передвигаются с различной скоростью, в зависимости от того, расположены ли они в зоне быстрого течения или в зоне сравнительно медленного течения. В результате макромолекула подвергается воздействию пары сил, которая заставляет ее вращаться в потоке. [c.421] При вращении макромолекул в потоке и их передвижении происходит трение сегментов макромолекулы о молекулы растворителя, что мажроскопически проявляется в увеличении вязкости раствора по сравнению с вязкостью чистого растворителя. Это увеличение вязкости, вызванное вращением отдельных макромолекул, оценивается характеристической вязкостью [т1], т. е. приведенной вязкостью, экстраполированной к нулевой концентрации. [c.421] В разбавленном растворе длинная гибкая макромолекула сворачивается в клубок. Существуют две противоположные точки зрения на поведение таких клубков при течении. [c.421] Согласно первой точке зрения, клубок рассматривается как образование, через которое свободно протекают молекулы растворителя. Это означает, что движение среды не зависит от движения сегментов или что каждый сегмент испытывает такое трение в окружающей среде, как если бы других сегментов не существовало. [c.421] Вторая точка зрения сводится к тому, что макромолекула, свернутая в клубок, удерживает внутри себя определенное количество растворителя и движется вместе с этим растворителем. Такой клубок представляет собой как бы непроницаемую для остальной массы растворителя сферическую частицу с эффективным радиз сом Rg (радиус сферы набухшего клубка). [c.421] Если разделить число сферических частиц на число Авогадро Мл, то получится число молей полимера. [c.422] Таким образом, для клубков, обтекаемых растворителем, согласно теории, характеристическая вязкость пропорциональна у 3 для клубков, через которые молекулы растворителя проникают свободно, характеристическая вязкость пропорциональна Мг в первой степени. [c.422] Вернуться к основной статье