Вязкость полимеров влияние

Уменьшение вязкости при увеличении температуры широко используется, но имеет предел, связанный со свойствами жидкости и пропитываемых систем. Для однородной жидкости ее вязкость от каких-либо воздействий существенно не изменяется. В неоднородных и неньютоновских жидкостях на вязкость могут повлиять электрические и гидродинамические явления. Вязкость полимеров (расплавов, растворов) может уменьшаться также в результате деструкции. Казалось бы, что наиболее простым является влияние на гидродинамику фильтрационного потока. Поскольку толщина пограничного слоя в колеблющихся потоках уменьшается с ростом частоты по закону [c.127]

На течение растворов полимеров и их вязкость большое влияние мол<сет оказывать также изменение формы макромолекул. При наложении внешнего давления возможно распрямление полимерных клубков и ориентация их по направлению течения. В результате ориентации макромолекул гидродинамическое сопротивление потоку и вязкость раствора уменьшаются. При относительно больших концентрациях растворов распрямление и ориентация полимерных молекул затруднены. Поэтому при повышении концентрации растворов гибкоцепных макромолекул вязкость увеличивается более резко, чем предсказывает уравнение Эйнштейна. [c.195]

Влияние молекулярной массы на вязкость полимеров [c.155]

Химический состав водной фазы (дисперсионной среды) синтетических латексов сравнительно прост, а дисперсная фаза обычно состоит из достаточно инертного в химическом отношении и в большинстве случаев гидрофобного вещества. Поэтому едва ли можно ожидать, что при астабилизации этих систем на поверхности частиц могут происходить какие-нибудь реакции, за исключением тех хорошо изученных реакций, в которых участвует стабилизатор. У латексов с гидрофобным полимером сольватация дисперсной фазы, которая может влиять на устойчивость коллоидной системы, безусловно, отсутствует. Сферическая или близкая к сферической форма частиц устраняет влияние на их взаимодействие неровностей поверхности и позволяет считать, что при столкновении двух глобул они ведут себя как два идеальных шарика. Дисперсная фаза латексов, как правило, является диэлектриком, и при электрофорезе можно не учитывать поправку на проводимость частиц. Большая вязкость полимеров позволяет рассматривать латексные глобулы как твердые частицы. Это значительно упрощает трактовку экспериментальных результатов, так как такие частицы не могут деформироваться под влиянием движения окружающей жидкости. Наконец, весьма существенно, что синтетические латексы можно получать с применением почти любого эмульгатора. Это представляет огромное удобство для экспериментатора, изучающего влияние на свойства латекса природы стабилизующих веществ. [c.382]

Из высокоэластического состояния при достижении полимер переходит в вязкотекучее, которое характеризуется необратимыми (пластическими) деформациями. Текучесть (пластичность) полимеров тем выше, чем ниже степень полимеризации, чем выше температура и чем больше введено в полимер низкомолекулярного вещества (пластификатора). Все эти факторы уменьшают вязкость полимера. На температуру текучести сильное влияние оказывает полярность макромолекул. Межмолекулярное взаимодействие повышает вязкость полярных полимеров иногда настолько, что у некоторых из них не осуществляется вязкотекучее состояние, так как температура их разложения оказывается более низкой, чем температура текучести. [c.398]

Рис. 17, Влияние температуры на вязкость полимеров

Из табл. 1 видно, что полиэтилен высокой плотности менее чувствителен к давлению, чем полиэтилен низкой плотности. Кроме того, высокомолекулярный полиэтилен (материал с меньшим значением индекса расплава) подвержен более сильному влиянию давления, чем полиэтилен с низким молекулярным весом. Полипропилен и полиэтилен средней плотности почти одинаково реагируют на изменение давления. Было замечено также, что при давлении порядка 560—680 атм начинается процесс кристаллизации, а при достижении 700 атм скорость кристаллизации увеличивается. Это связано с тем, что внешнее давление сближает молекулы, способствуя кристаллизации, которая наступает значительно выше температуры плавления, соответствующей низкому давлению. Наиболее существенно влияние давления на вязкость полистирола, которая увеличивается в сто р аз. Молекулы полистирола по сравнению с полиэтиленом содержат очень большие боковые группы—бензольные кольца. Эти группы препятствуют плотному расположению молекулярных цепей, а при течении полистирола выступают в роли внутреннего пластификатора. При таком строении цепей имеется свободное пространство для их уплотнения и, следовательно, существует возможность изменения вязкости полимера в широком диапазоне. Исследованный перепад давлений очень часто имеет место при литье под давлением полистирола и, конечно, при этом ни в коем случае нельзя пренебрегать повышением вязкости. Можно надеяться, что в скором времени появятся дополнительные данные необходимые для расчета процесса литья. [c.40]

Помимо температуры и давления, на вязкость полимеров оказывает влияние время, в течение которого действуют напряжения сдвига. Имеется значительное количество данных, касающихся проявления этого эффекта в растворах полимеров, [c.40]

Результаты исследования влияния начальной температуры представлены на рис. VII.21. Во всех случаях увеличение температуры входа вызывает уменьшение разогрева каландруемого материала. Это уменьшение тем существеннее, чем больше величина температурной зависимости вязкости полимера. Так, например, увеличение температуры входа с 40 до 80° С приводит к уменьшению разогрева в 2—7 раз в зависимости от свойств полимера. [c.395]

Результаты исследования влияния начальной температуры представлены на рис. X. 18. Во всех случаях повыщение температуры входа приводит к уменьшению разогрева каландруемого материала. Это уменьшение тем существенней, чем сильнее температурная зависимость вязкости полимера. [c.415]

Изучение влияния молекулярной массы на вязкостные свойства полимеров подразумевает ответ на ряд вопросов. Как она влияет на начальную вязкость и аномалию вязкости полимеров Как сопоставлять вязкостные свойства полимеров с различной структурой макромолекулярной цепи, учитывая, что при одном и том же значении молекулярной массы длина цепи и ее гибкость могут сильно различаться для полимеров разной природы Как сказывается молекулярно-массовое распределение на зависимости начальной вязкости от молекулярной массы и как изменяется при этом аномалия вязкости При оценке влияния ММР на вязкостные свойства полимеров, в свою очередь, возникает важнейший вопрос о том, какой характеристикой ММР и какими значениями молекулярных масс полидис-персных полимеров следует пользоваться для сравнения вязкостных свойств различных полимеров. Ответ на эти вопросы, хотя бы частичный, в настоящее время может быть дан применительно только к линейным полимерам. [c.180]

Снижение вязкости с увеличением разветвленности макромолекул описано также для полиэфиров, полиэтиленов и других полимеров. Влияние боковых ответвлений в макромолекулах на вязкость полимеров может быть столь значительным, что отношение Т1 /Т1й, при данном значении средней молекулярной массы и температуры иногда достигает нескольких десятков единиц. [c.203]

Из рисунка видно, что при заданной молекулярной массе с повышением степени разветвленности вязкость полистиролов резко снижается. Возрастание вязкости с повышением молекулярной массы нри увеличении числа боковых цепей является особенно замедленным. Хотя вязкость разветвленных полистиролов понижена по сравнению с линейными, темн зависимости вязкости от молекулярной массы для образцов с постоянным числом боковых пеней оказывается более высоким, чем для линейных полистиролов [показатель степенна в уравнении (2.59) для разветвленных полимеров равен 4,5]. Эффект снижения вязкости под влиянием разветвлений макромолекул может быть предсказан на основе разобранных выше [c.203]

Рассмотренное влияние разветвленности макромолекул на вязкость полимеров относилось к режимам деформирования с низкими напряжениями и скоростями сдвига. С увеличением напряжений и скоростей сдвига влияние разветвленности макромолекул на эффективную вязкость полимеров уменьшается и при высоких скоростях сдвига иногда может быть несущественным. [c.206]

О влиянии сетки зацеплений макромолекул на начальную вязкость растворов полимеров. При рассмотрении зависимости вязкости растворов от концентрации и молекулярной массы полимеров надлежит учитывать изменение свободного объема и эффект образования сетки зацеплений, приводящий к существованию критической концентрации и изменению формы зависимости вязкости полимеров от концентрации и молекулярной массы. [c.220]

Изложенные в настоящем разделе результаты обобщения известных экспериментальных данных и существующих теоретических представлений о вязкостных свойствах различных полимерных систем показывают в общей форме влияние различных факторов на вязкость полимера, хотя из-за приближенности и усредненного характера входящих в нее констант к использованию формулы (2.92) для практических оценок вязкости следует подходить с осторожностью. [c.235]

Влияние способа получения полимерной смеси на скорость деструктивных превращений полимеров обусловлено низкой трансляционной подвижностью и высокой вязкостью полимер-по-лимерных систем. В результате, при получении полимерных смесей либо с использованием третьего компонента - растворителя, либо под действием механических напряжений, очень высока вероятность образования неравновесных или кинетически устойчивых метастабильных структур, диапазон колебаний составов существующих фаз в которых может простираться на большую температур- [c.258]

Существование литийорганических соединений в неполярных средах в виде ассоциатов хорошо известно. Например, этиллитий в растворе гептана, по данным инфракрасной спектроскопии, представляет собой гексамер [80]. На ассоциацию растущих цепей указывают также другие факты. Так, при введении в реакционную смесь после полного завершения полимеризации агента, разрушающего активные комплексы (спирта и т. п.), вязкость раствора резко падает. Как показал Мортон [78] для полимеров стирола, бутадиена и изопрена, изменение вязкости отвечает уменьшению молекулярного веса в два раза. Следовательно, макромолекулы, освободившиеся при дезактивации от атомов лития (т. е. центров ассоциации), переходят из димерной формы в неассоциированную. Существенно, что изменение вязкости под влиянием агентов обрыва обнаружено только для живых цепей, полученных в углеводородной среде, но не в полярных растворителях. Как следует из уравнений ( -46—49), скорости реакций инициирования и роста [c.347]

Реакция полимеризации ведется в металлической аппаратуре, поэтому было исследовано влияние металла (нержавеющая сталь) и различных количеств воды на ход реакции и удельную, вязкость полимера. Результаты опытов приведены в табл. 3. Присутствие в реакционной среде нержавеющей стали практически не оказывает влияния на полимеризацию АН в ДМСО. Присутствие до 2,5% воды в ДМСО также не влияет на выход и удельную вязкость полимера. [c.11]

Поскольку в настоящее время имеется ряд хороших монографий, посвященных проблемам реологии и, в частности, вязкости полимеров (см., например, [38, 49]), мы ограничимся лишь кругом вопросов, касающихся механизма вязкого течения в связи со структурными и релаксационными принципами, изложенными выше. В частности, уравнение (V. 2) уже дает определенную почву для раздумий на что конкретно расходуется механическая энергия Из вполне очевидного ответа — на разрушение структуры системы — следует немедленно второй вопрос о влиянии скорости воздействия (мерой которой служит градиент у, имеющий размерность обратную времени) на это разрушение и, соответственно, на диссипацию энергии и величину вязкости. При этом выясняется, что всем полимерным системам в вязкотекучем состоянии присуща так называемая аномалия вязкости [термин неудачный, ибо отклонение от формулы (V. 1), вызванное естественными и физически легко интерпретируемыми причинами, вряд ли следует считать аномалией], проявляющаяся в зависимости эффективной (т. е. измеряемой в стандартных условиях, при фиксированных Я и -у) вязкости от Р или от у. Эта аномалия связана как с разрушением структуры системы, так и с накоплением высокоэластических деформаций в дополнение к пластическим (необратимым). Эти деформации и разрушение претерпевает суперсетка, узлы которой образованы микроблоками или, в меньшей мере, перехлестами единичных цепей. При переходе от расплава к разбавленному раствору относительный вклад последних в структуру сетки возрастает, точнее, выравниваются времена их жизни и времена жизни флуктуационных микроблоков. [c.163]

Методы исследования реологических свойств полимеров Влияние молекулярной массы на вязкость полимеров Аномальные эффекты вязкого течения полимеров ф Энергия активации вязкого течения полимероЕ Составляющие скорости деформации при вязком течении полимеров [c.154]

В широком диапазоне напряжений и скоростей сдвига концентрированные растворы полимеров при течении ведут себя как ие-Г[Ыото1Ювские жидкости. При этом в зависилюсти от гибкости цепн [ЮЛИ мер а, природы растворителя и температуры для концентрированных растворов полимеров можно получить полные кривые течения или кривые, состоящие только из двух участков — наибольшей ньютоновской и структурной вязкости. Наглядно влияние природы растворителя на поведение концентрированных растворов можно проиллюстрировать на примере растворов полистирола. [c.423]

Уменьшение вязкости полиэлектролигов под действием электролитов происходит за счет свертывания макромолекул в клубки или глобулы. При действии высоковалентных ионов вязкость полимера снижается за счет образования химических связей между макромолекулами или их отдельными звеньями, что приводит к возникновению более компактного клубка, обладающего малой растворимостью в воде. Влияние заряда и ради - са катионов электролитов на К-4 указывает на некоторую аналогию процесса взаимодействия полиэлектролигов с электролитами с ионным обменом, который, как известно, зависит от тех же причин. Такая же зависимость наблюдается и для карбоксиметилцеллюлозы [126—129]. [c.55]

Зависимость локальной вязкости полимера от толщины поверхностного слоя имеет также экстремальный характер и на определенном расстоянии от твердой поверхности достигает максимума [172]. Так, исследование вязкости граничного слоя полидиметилсилоксана [173] на стеклянной поверхности показало, что при толщинах слоя ниже 150—200 А наблюдается повышение вязкости (по сравнению с объемом), а на расстоянии от подложки 10—15 А вязкость аномально низка (10—20% от объемной). Это связано с влиянием поверхности твердой фазы на структуру. [c.94]

В растворах высокомолекулярных полимеров влияние температуры на относительную вязкость гораздо меньше. Это общее явление для всех линейных полимеров. Ориентирующее влияние течения на молекулы данной длины нредпологкительно мало зависит от температуры. Между тем противодействующее ориентации влияние теплового движения при достаточно большой длине молекул становится столь малым по сравнению с задержкой течения длинными молекулами, что влияние температуры оказывается значительно ослабленным. [c.179]

Влияние молекулярно-массового распределения на наибольшую ньютоновскую вязкость. Формула (2.59) получена для начальной вязкости монодисперсных полимеров. Для полидисперсных nonmiepoB сразу возникает вопрос каким значением усредненной дюлекулярной массы следует пользоваться в соотношениях формулы (2.59) Ответ на вопрос о правильном выборе усредненного значения молекулярной массы дает измерение вязкости полимеров с известными ММР. Исследования такого рода были проведены для полистирола, поливинилацетата и некоторых других полимеров. Они показали, что если смешиваются узкие фракции или монодисперсные полимеры, у которых молекулярные массы выше, чем Мс, то вязкость смесей может вычисляться по формуле (2.59), в которой используют [c.189]

При понижении температуры реакции ниже 160° полная характеристика реакции заметно усложняется влиянием очень высокой вязкости полимера. Это можно показать на примере термической деполимеризации при ПО—180° полимеров, полученных полимеризацией в водных растворах в присутствии инициирующих систем, образующих гидроксильные радикалы [14]. Главные особенности этой реакции согласуются с рассмотренным выше. механизмом. Наблюдаются, однако, две важные аномалии. Во-первых, уменьшение скорости при увеличении молекулярного веса гораздо значительнее, чем можно было бы ожидать исходя из этого механизма. Например, скорость деполимеризации полимера с молекулярным весом 60 ОСО в несколько сот раз больше скорости деполимеризации полимера с молекулярным весом 900 ООО. Во-вторых, полная энергия активации сильно зависит от молекулярного веса. Так, ири увеличении молекулярного веса от 10 до 10 энергия активации уменьшается от 48 до 30 ккалЬчоль. [c.43]

В предыдущей работе [9] влияние частоты на зависимость вязкости от молекулярного веса исследовали в связи с рассмотрением роли молекулярного веса в реологических свойствах. Было найдено, что при со = О график зависимости log ц от log Му, является прямой линией но при возрастании частоты зависимость logr] от log Mw оказывается искривленной с выпуклостью вверх. При очень высоких частотах зависимость log г от ogMw выражается практически горизонтальной линией, что соответствует переходной области, в которой вязкость не зависит от молекулярного веса и молекулярновесового распределения полимера. Кроме того, оказалось, что вязкость некоторых высокомолекулярных образцов при промежуточных значениях со может быть даже ниже, чем вязкость образцов с меньшими молекулярными весами. Это указывает на большое влияние молекулярно-весового распределения на вязкость полимера. Аналогичная картина наблюдалась и в том случае, когда вместо ц рассматривались абсолютные значения динамической вязкости эквивалентные эффективной вязкости при скорости сдвига, равной соответствующей частоте. [c.303]

Важным положепием, обобщающим изпесгиые экспериментальные данные по зависимости вязкости полимеров от темп-ры, мол. массы п напряжения сдвига, является правило л о г а р и ф м и ч е с к о й аддитивности, согласно к-рому влияние каждого из этих факторов м. б. представлено в виде функции только одного параметра [c.293]

Молекулы полимера находятся в растворе в виде клубка или извитой цепи, набухшей в углеводородном растворителе. Объем этого клубка и определяет загущающую способность или степень повышения вязкости полимеров. Загущающее действие одиночной молекулы прямо пропорционально третьей степени ее гидродинамического радиуса [ 114]. Извитая цепь полимера, подобно запутанному клубку пряжи, в известной степени препятствует течению растворителя в ближайших зонах 1168] чем больше такой клубок, тем больше затруднена текучесть. Объем молекулы полимера в растворе зависит от двух факторов молекулярного веса полимера и его растворимости. Объем молекулы полимера увеличивается с повышением молекулярного веса. Поэтому загущающая способность присадки увеличивается с возрастанием молекулярного веса в области низких концентраций она обычно пропорциональна молекулярному весу в степени 0,5—0,8 [115]. Растворимссть, а веще большей степени увеличение объема молекул полимера и его загущающая способность, зависят от химического -состава масел [116]. Так, молекула полиизобутилена, являющегося по своей природе чистым углеводородом, набухает значительно сильнее, чем молекула полиметакрилата, которая содержит группу сложного эфира, снижающую маслорастворимость. Поэтому прн одинаковом молекулярном весе загущающая способность первого значительно больше, чем второго. Влияние маслорастворимости и молекулярного веса на загущающую способность обеих этих присадок показано на рис. 2. [c.35]

Полимеры, полученные на алфиновых катализаторах,, обычно имеют исключительно высокий молекулярный вес, например алфиновый полибутадиен может обладать молекулярным весом до 7 ООО ООО и не содержит при этом поперечных связей. В целом полимеризация протекает с очень большими скоростями, которые, так же как и характеристическая вязкость полимера, зависят от природы катализатора. Полимеризация одного и того же мономера при использовании различных катализаторов может протекать с различными скоростями, и образуюш иеся при этом полимеры могут иметь различные степени полимеризации. Вообш е говоря, чем больше скорость полимеризации, тем выше характеристическая вязкость образующегося полимера. Для каждого данного алфинового катализатора повышение его концентрации приводит к увеличению скорости реакции, но не оказывает заметного влияния на молекулярный вес. Замена одного из трех компонентов катализатора приводит к изменению скорости полимеризации и характеристической вязкости образующегося полимера. [c.244]

Кривые течения и аномалия вязкости. Вязкость полимеров в В. с. зависит от мол. массы и темп-ры, а для данного образца — от режима деформирования (скорости деформации и напряжения), влияние к-рого определяется характером напряженного состояния, а для случая сдвиговых деформаций — видом зависимости напряжений сдвига т от скорости сдвига V-Для описания вязкостных св011ств часто пользуются [c.287]

Интересна полимеризация бициклических аминов. Холл исследовал полимеризацию бициклических аминов с мостиком из двух углеродных атомов. Содержащие напряженные циклы бициклические амины 1,4-диазабицикло-[2,2,2]-октан и 3-азабицик-ло- 3,2,2]-нонан образуют полимеры с циклами в цепи при полимеризации под влиянием бензолсульфокислоты при 200— 220° С. Логарифмическая приведенная вязкость полимеров в ж-крезоле составляет 1,03 и 0,30 соответственно. Приведен механизм реакции полимерам приписывается следующая структура [c.348]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология