Изучение реологических свойств раствора полимера

Работа 10.3. Изучение реологических свойств растворов полимера [c.194]

В последние годы выявлено несомненное влияние надмолекулярной структуры растворов полимеров на свойства получаемых из них волокон " , пленок и покрытий . Очевидным является также существенное влияние механических (реологических) свойств растворов полимеров на технологический процесс их переработки, что, в свою очередь, может оказать влияние на структуру и свойства изделий. В связи с этим комплексное изучение связи между структурой и свойствами растворов полимеров, условиями получения и свойствами изделий является актуальной научно-технической задачей. [c.191]

Интерес к реологическим свойствам концентрированных растворов полимеров прежде всего связан с задачами, стоящими в области технологии переработки полимеров, многие из которых перерабатываются через растворы. Но изучение вязкоупругих свойств растворов полимеров высокой концентрации может дать также ценную информацию об их структуре, которую представляют в виде пространственной флуктуационной сетки, образованной более или менее плотно упакованными агрегатами, или ассоциатами макромолекул, внутри которой распределены молекулы растворителя. Основными элементами структуры такой сетки являются свободный объем , т. е. объем, не занятый массой полимера и растворителя, и плотность и упорядоченность агрегатов, из которых построена сетка . [c.380]

В. А. Карги на с сотр. [5]. На основании изучения реологических свойств растворов полимеров от температуры Ферри с сотр. при-щел к выводу [6] об образовании в растворах полимеров ассоциатов в результате проявления межмолекулярного взаимодействия и невозможности объяснения свойств растворов полимеров с позиции модели зацеплений. Эти представления развиты и в ряде других работ. В работах [7, 8] указывается на возможность образования флуктуационной сетки. В работах А. А. Тагер показано (9], что в концентрированных растворах в среде плохого растворителя могут образовываться флуктуационные сетки из ассоциированных молекул [9]. В соответствии с представлениями Принса [10], застудневание растворов полимеров сопровождается формированием сетки из ассоциированных молекул. Плотность такой сетки зависит от качества растворителя. В среде плохого растворителя вероятность контактов полимер — полимер значительно больше, чем в среде хорошего растворителя. Это приводит к достижению более высоких значений светорассеяния и вязкости растворов полимеров в- плохих растворителях по сравнению с хорошими. По мере ухудшения качества растворителя размер ассоциатов и степень ассоциации возрастает, а в среде очень плохих растворителей образуются гетерофазные необратимые агрегаты 10—12]. Это явление отмечается как для каучуков [11], так и для поливинилхлорида [13], [c.223]

Предлагаемая вниманию читателя книга обобщает современные-представления и результаты экспериментальных исследований в области изучения реологических свойств высокомолекулярных соединений и растворов полимеров в связи с особенностями их строения и состава. [c.9]

Изучение расплавов полиамидов имеет большое значение, так как распла.в является тем исходным состоянием материала, из которого формуется нить. Поэтому параметры, характеризующие это состояние, предопределяют процесс образования нити и особенно те этапы, которые связаны с подачей и продавливанием расплава через фильеру, истечением из отверстий фильеры и объемом зоны -формования нити. К сожалению, исследованию свойств расплавов полимеров уделялось значительно меньшее внимание, чем свойствам растворов полимеров. Во многом это обусловлено экспериментальными трудностями исследования системы при высоких температурах, особенно его реологических свойств, а также тем, что их механические свойства в вязкотекучем состоянии принципиально отличаются от классических представлений о течении ньютоновских жидкостей. Подробно эти особенности рассмотрены в. монографии С. П. Папкова [3]. 3,десь же будут изложены только некоторые конкретные положения, имеющие отношение к технологии производства волокна. [c.110]

Хотя синтез гребнеобразных полимеров с жидкокристаллическим порядком привлек значительное внимание недавно, имеется очень немного работ, в которых изучалась реология таких систем. Известно несколько работ, посвященных изучению конформации молекул таких полимеров в разбавленных растворах [50—52]. Платэ и Шибаев [53] изучали свойства течения полиакрилатов и полиметакрилатов, которые в твердом состоянии являются кристаллическими. Эти полимеры начинают течь при температуре ниже температуры плавления, и кривые течения имеют сильную аномалию, однако уверенности в том, что такое поведение связано с образованием некоторого типа мезоморфного состояния, не было. Виноградов и др. [54] привели некоторые реологические данные для расплавов полиалкилакрилата и полиалкилметакрилата с жидкокристаллическим порядком. Эти расплавы имели предел текучести. [c.268]

Во втором разделе собраны статьи, в которых освещены результаты работ по изучению свойств концентрированных растворов и расплавов карбоцепных полимеров. Исследованию реологических свойств прядильных растворов и расплавов карбоцепных полимеров посвящено семь работ. Большое внимание к этому разделу объясняется тем, что агрегатное состояние макромолекул в концентрированных растворах или в расплавах зависит не только от размеров и молекулярно-весового распределения макромолекул, но и от градиента скорости течения раствора или расплава, характера применяемого растворителя, температуры [c.8]

При изучении свойств расплавов и растворов полимеров широко применяются реологические методы, дающие возможность качественно оценить структуру этих систем . Исследования концентрированных растворов волокнообразующих полимеров начаты в последние годы > , однако свойства концентрированных растворов привитых сополимеров не подвергались систематическому изучению. [c.111]

Ряд авторов публикует работы по изучению физических, химических и механических свойств полиэтилена, определению кристалличности полиэтилена и температур плавления [208—211 ], кинетике кристаллизации [212], фракционированию и определению молекулярных весов [213, 214], статистической механике разбавленных растворов [215], плотности растворов полиэтилена [216],ориентации в полиэтилене [217—219] и влиянию ориентации на сорбционную способность полимеров [220] и на теплопроводность [221], ядерной магнитной релаксации в полиэтилене [222], зависимости сжимаемости от температуры при больших давлениях [223], влиянию на аутогезию молекулярного веса, формы молекулы и наличия полярных групп [224], фрикционных свойств полиэтилена [225], скорости ультразвуковых волн в полиэтилене [226], реологического поведения полиэтилена при непрерывном сдвиге [227], инфракрасного дихроизма полиэтилена [228], плотности упаковки высокополимерных соединений [229], кристалличности и механического затухания полиэтилена [230], межкристаллической ассоциации в полиэтилене [231], принципа конгруэнтности Бренстеда и набухания поли- [c.188]

Изучение процесса вытеснения с помощью математических мбделей. Полная математическая модель для изучения нефтеотдачи при закачке полимерных растворов включает помимо обычно используемых при расчете заводнения уравнений неразрывности, движения отдельных фаз, а также уравнения кинетики и адсорбции полимера, изменения вязкости и реологических свойств раствора от концентрации и зависимость для фактора сопротивления. [c.122]

В книге в популярной форме рассказано об основных закономерностях и аномалиях, наблюдаемых при изучении реологических свойств полимеров для важнейших случаев их применения. В ней без сложного математического аппарата рассмотрены физико-химические основы деформации в расплавах, твердых полимерах, дисперсиях и растворах. Приведены многочисленные примеры из практики, когда знание реологических особенностей поведения этих систем оказывается реишющим для их правильного использования. [c.4]

Важное значение имеет также выявленное в работе различие поведения растворов исследованных полимеров в зависимости от природы полимера и качества растворителя, которое связывается с эффектом интенсивного струк-турообразования, доходящего до формирования ассоциатов. Результаты реологических измерений представляют собой лишь косвенный метод изучения структурообразования в растворах. Но все же последовательное сопоставление [3] всего комплекса характеристик вязкостных и вязкоупругих свойств растворов различных полимеров в растворителях разного качества действительно показывает, что привлечение структурных представлений позволяет дать объяснение наблюдаемых особенностей поведения растворов в отношении влияния природы растворителя на значения вязкости т (,, модуля высокоэластичности Од, температурных и концентрационных зависимостей Т1о и Оо- Как показано в работах [3], поведение растворов полистирола н полиметилметакрилата в растворителях различной природы, представляющих собой частные случаи в ряду возможных типов растворов полимеров оказывается во многом принципиально различным. Это связано с тем, что интенсивность структурообразования существенно зависит от качества использованного растворителя, причем этот фактор проявляется в различной степени в зависимости от природы макромолекулярной цепи. Следствием этого являются невозможность объяснения различий вязкости растворов полиметилметакрилата в разных растворителях с позиций представлений теории свободного объема, несовпадение значений модуля высокоэластичности эквиконцентрированных растворов (из-за разницы в плотности флук-туацпонной сетки зацеплений, обусловленной зависимостью интенсивности структурообразования от природы растворителя) и появление сильной температурной зависимости модуля высокоэластичности (из-за влияния температуры на распад ассоциатов). [c.246]

Выше уже указывалось на образование тех или иных структур й растворе и в твердом состоянии, связанное с несовместимостью компонентов блок- и привитых сополимеров. Можно предположить, что изучение реологических свойств расплава этих полимеров помолсет охарактеризовать эти структуры. Свойства расплавов привитых сополимеров отражены в литературе недостаточно. Известны разноречивые данные, объясняющие аномалии текучести, особенно в тех случаях, когда привитые сополимеры получают с помощью облучения [12]. Отсутствие текучести часто объясняется сшиванием, а не сохранением структуры многие авторы [13—19] вообще пренебрегают вопросами структуры и фазового разделения. Поэтому было бы полезно при обзоре существующих данных рассмотреть их, исходя из предположения, что у всех твердых привитых сополимеров, за очень редкими исключениями, либо основная, либо привитая цепь находятся в осажденном виде в непрерывной фазе другого компонента и что между сходными компонентами, возможно, существует некоторое избирательное взаимодействие, которое приводит к образованию макроструктуры. [c.169]

В этих работах на примере изучения свойств концентрированных растворов полиметакриловой кислоты было установлено, что физикохимические закономерности, описывающие реологические свойства растворов, отличаются от закономерностей, описывающих поведение разбавленных растворов. Детальное исследование реологических свойств растворов полиметакриловой кислоты и ее солей в зависимости от концентрации и ионной силы раствора показало, что в концентрированных растворах полиэлектролитов влияние неионных межмолекулярных взаимодействий перекрывает действие электростатических сил. В результате этого происходят процессы вторичного структурообразования, связанные с проявлением действия водородных связей. Было детально исследовано явление отрицательной тиксотропии в концентрированных растворах полиметакриловой кислоты, и на основании полученных результатов сделан вывод о том, что возрастание концентрации полимера в растворе плохого растворителя может приводить не к свора чиванию макромолекул, а к их разворачиванию, сопровождаемому резким усилением межмолекулярпых взаим1одепст-вий. [c.335]

Применяемые для растворения органозолей растворители представляют собой смесь собственно разбавителей, преимущественно углеводородов и спиртов. Поливинилхлорид и сополимеры винилхлорида с другими мономерами, обладающими определенной способностью вызывать набухание данного полимера, растворяются и набухают в этих растворителях. Вязкость органозолей в большой мере зависит от соотношения ароматических и алифатических углеводородов. Кроме того,, она, естественно, зависит также от примененного пластификатора. При прочих равных условиях органозоли, полученные с трикрезилфосфатом, к которым в качестве растворителя прибавлен диизобутилкетон, более вязки, чем массы, полученные с диоктилфталатом, триоктилфосфатом и даже с полимерным пластификатором. Об этом можно судить по величине критической температуры растворения. Реологические свойства органозолей зависят также от размера и формы полимерных частиц. Идеальными реологическими свойствами обладают полимеры с примерно шаровидными частицами. Почти для всех систем, изученных Корсо наблюдаются минимумы вязкости как функция одной из возможных степеней свобод в строении органозолей при минимуме вязкости создаются оптимальные условия для переработки органозолей. [c.868]

На основании реологических, теплофизических, физико-механических и структурных исследований было установлено, что при получении покрытий из олигомерных систем, расплавов и растворов полимеров на первой стадии процесса их формирования наблюдается образование локальных связей в пределах небольшого числа молекул или между отдельными ассоциатами, что сопровождается образованием надмолекулярных структур или агрегацией имеющихся структурных элементов. На второй стадии между этими структурами возникают связи, что приводит к резкому торможению релаксационных процессов и нарастанию внутренних напряжений. Такой характер структурообразования наблюдался при формировании пространственной сетки из ненасыщенных полиэфиров [46, 90], эпоксидов [118, 119], олигоэфируретанов [102, 120, 121], кремнийорганических олигомеров разного химического состава [122], фенолоформальдегид-ных и алкидных олигомеров [123], олигоэфиракрилатов, [96, 124, 125], растворов полиуретанов и эпоксидов [103, 126, 127], растворов поливинилового спирта и его производных [128], по-листирольных [129—131] и других пленкообразующих. Для предотвращения образования при формировании покрытий из растворов и расплавов полимеров и олигомерных систем неоднородной структуры, состоящей из крупных агрегированных структурных элементов, на начальной стадии их формирования осуществляется модификация пленкообразующих поверхностноактивными веществами с определенной структурой молекул. Изучение структурообразования в присутствии поверхностно-активных веществ свидетельствует о том, что они блокируют часть полярных групп пленкообразующего, изменяют конформацию молекул и препятствуют агрегации структурных элементов. Показано [42], что введение таких поверхностно-активных веществ в состав ненасыщенных полиэфиров позволяет создать упорядоченную структуру в покрытиях с более высокими прочностными и адгезионными свойствами и меньщими внутренними напряжениями как на начальной стадии формирования, так и после завершения процесса полимеризации. Такая структура [c.81]

В качестве ПАВ для исследования бцли взяты сульфонаты нефти. Для изучения структуры таких мицеллярных растворов применялись различные физико-химические методы, такие, как кондуктометрия, светорассеяние, поверхностное натяжение, вискозиметрия и ЯМР высокого разрешения. Было показано, что минимум межфазного натяжения и максимум электрофоретической подвижности наблюдаются при одной и той же концентрации ПАВ. Размер мицелл увеличивается с ростом концентрации соли. Ассоциация ПАВ и полймерной молекулы сильно влияет на реологические и поверхностные свойства мицеллярных растворов. Обсуждены некоторые аспекты мицеллярных растворов, а именно адсорбция, влияние электролитов и со-растворителей, фазовое равновесие между нефтью и солевым раствором, реология и взаимодействие полимер - ПАВ. [c.63]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология