Зависимость эффективной вязкости от концентрации полимера в растворе

ЗАВИСИМОСТЬ ЭФФЕКТИВНОЙ ВЯЗКОСТИ от КОНЦЕНТРАЦИИ ПОЛИМЕРА В РАСТВОРЕ [c.160]

Полимеризация этиленимина в присутствии органических ди- и полигалогеиидов и его сополимеризация с N-ацетилэтиленимином и другими К-замещенными этилен-иминами предложены химиками фирмы Доу Кемикал [33, 34, 68] для получения высокомолекулярного полиэтиленимина. Полимеризация по этому способу проводится в водном растворе при температурах 50—100° С с использованием 0,2—2,0 мол. % отмеченных инициаторов. Конец полимеризации устанавливался по достижению максимального значения вязкости, которое соответствует практически полному превращению мономера. Наиболее эффективным инициатором этой группы является 1,3-дихлорпропан. Кроме того, использовался дихлорэтан, р,Р -дихлорэтиловый эфир, хлороформ и хлористый метилен. Так же как и в двух предыдущих случаях, основным фактором, определяющим степень полимеризации, является относительная пропорция мономера и инициатора (рис. 8). Существенным является также выбор инициатора. Так, например, полимеризацией в одинаковых условиях в присутствии дихлорэтана и 1,3-дихлорпропана получены образцы полиэтиленимина с вязкостью 1,21 и 3,82 сст соответственно. Наконец, еще одним фактором, определяющим молекулярный вес полученного полимера, является концентрация мономера в реакционной смеси. Рисунок 9 иллюстрирует эту зависимость. [c.55]

При большей нагрузке возрастают объемы удерживания и падает эффективность колонки. Образцы всегда желательно растворять в растворителе, который в данный момент используют в качестве подвижной фазы. Концентрация полимера в растворе должна быть достаточно низкой, чтобы уменьшить вязкость пробы и избежать проявления межмолекулярных взаимодействий полимера в растворе. Допустимые значения концентрации полимеров в зависимости от их молекулярной массы при разделении на колонках с 1-стирогелем, рекомендуемые фирмой Уотерс , должны быть следующие [c.51]

Проведенные расчеты показали, что с увеличением содержания стекла в растворе происходит изменение обеих величин. Введение наполнителя приводит к росту как эффективной, так и пластической вязкости раствора. Если оценивать степень разрушения структуры раствора по изменению эффективной вязкости при изменении напряжения сдвига в 5 раз, то с увеличением содержания наполнителя в растворе наблюдается постепенное увеличение степени разрушения структуры, сказывающееся в большем падении эффективной вязкости с ростом напряжения. Таким образом, очевидно, НТО в присутствии наполнителя в растворе не образуются структуры более прочные, чем возникающие в его отсутствие. Наполнитель приводит к дополнительному структурированию, вызывающему возрастание эффективной вязкости. Но взаимодействие между макромолекулами полимера в растворе и частицами наполнителя недостаточно сильное и не приводит к образованию более прочной сетки. Сравнение зависимостей вязкости от концентрации раствора при различных содержаниях наполнителя показывает, что в присутствии наполнителя процессы структурообразования в растворе начинаются при меньших концентрациях растворов. [c.192]

Представляет интерес рассмотрение характера зависимости вязкости растворов от содержания наполнителя (рис. IV. 32). Наибольшее влияние на вязкость оказывает введение относительно небольших его количеств. С увеличением содержания наполнителя эффективность его структурирующего действия снижается. Влияние наполнителя на вязкость различно для растворов разной концентрации. Следовательно, характер взаимодействия полимера с наполнителем зависит не только от содержания наполнителя, но и от концентрации полимера, т. е. от структуры самого раствора. Аналогичные результаты были получены при исследовании вязкостей растворов поливинилового спирта в присутствии тех же наполнителей. [c.192]

Рис. Vn.5 иллюстрирует изменение вязкости и при установившемся течении (стационарные значения рис. УП.4) в зависимости от скорости сдвига. Для растворов ПБА в интервале y = 0,1—10 с наблюдается ньютоновское поведение и уже внутри этого интервала т) не увеличивается с повышением концентрации полимера. Для растворов Х-500 в ньютоновском диапазоне скоростей сдвига ti регулярно возрастает с повышением С. Однако в области неньютоновского течения кривые пересекаются, в результате чего эффективная вязкость немонотонно возрастает с повышением С. [c.160]

Пользуясь изотермами электропроводности, можно получить качественную картину процесса ассоциации в растворах, зафиксировать начало структурообразования. Однако при исследованиях структурообразования необходимо также оценить роль термодинамического качества растворителя и температуры при одновременном учете концентрации полимера. Оценку степени структурообразования можно проводить по эффективным значениям энергий активации вязкого течения и проводимости, рассчитанным по температурным зависимостям вязкости и электропроводности [38, с. 154]. [c.113]

Реологические характеристики концентрированных растворов волокнообразующих ПОД зависят от концентрации серной кислоты [151] (рис. 4.25). Зависимость эффективной вязкости растворов полиоксадиазола от концентрации Нг504 носит экстремальный характер перегиб на кривых начинается в области концентрации серной кислоты 99% (масс.), при этом наблюдается минимум вязкости раствора. С увеличением концентрации полимера особенно быстро повышается вязкость растворов, содержащих свободный 50з. Авторы полагают, что в этой области изменяется не только ф рма макромолекул полиоксадиазола, но и характер структурообразования и прочность структуры раствора (табл. 4.23). [c.137]

Этот результат, имеющий принципиальное значение для понимания особенностей структурообразования в аморфных полимерах и важный для практического использования, иллюстрируется рис. У.22. Значения эффективной вязкости на рисунке нормированы по величине т °, ползгченной для исходного расплава. Таким образом, на рисунке показан эффект относительного изменения вязкости — по сравнению с исходным расплавом — в зависимости от концентрации раствора полистирола в ксилоле, из которого был получен полимер. [c.204]

Формование ВПС в аппаратах происходит непрерывно, вследствие этого осадитель представляет собой суспензию, где дисперсионной средой является смесь осадителя с растворителем, а дисперсная фаза представлена образовавшимися частицами связующих. В аппаратах разных типов ВПС получают при различии следующих факторов физических свойств дисперсионной среды, которые определяются модулем формования — отношением объемов осадителя и раствора полимера концентрации частиц в суспензии и температуры. Этими факторами обусловлена эффективная вязкость суспензии, которая определяется развивающимися напряжениями и скоростями сдвига, влияющими в свою очередь на кинетику превращения жидких форм полимерной системы и геометрические характеристики ВПС. В связи с этим важно изучение реологических свойств суспензий связующих. В работе [227] рассмотрено течение суспензий ВПС в смеси глицерина и воды с различным содержанием твердой фазы. Кривые течения приведены на рис. 3.19. Полученные зависимости свидетельствуют о наличии физической сетки, образованной механически переплетенными части- [c.141]

Как показано на рис. 37, эффективность мастикации может быть прослежена посредством растворения образца после определенной продолжительности его обработки и измерения характеристической вязкости раствора Термин характеристическая подразумевает экстраполяцию зависимости вязкости раствора полимера от его концентрации на бесконечное разбавление. Величина характеристической вязкости раствора 1т]1 связана [c.275]

Одна из хорошо известных особенностей реологических свойств расплавов и концентрированных растворов разветвленных полимеров состоит в том, что их вязкость ниже вязкости линейных полимеров того Л е молекулярного веса [43—47]. Однако в некоторых случаях высказывалось прямо противоположное утверждение о том, что вязкость разветвленных полимеров значительно выше вязкости линейных полимеров с тем же молекулярным весом [41]. Другим известным эффектом, обусловленным разветвленностью макромолекул, является более сильная зависимость эффективной вязкости от молекулярного веса и концентрации полимера в системе для разветвленных образцов по сравнению с линейными [38, 45]. Эта особенность реологических свойств разветвленных полимеров наиболее резко проявляется в отноишнии концентрационной зависимости вязкости, особенно в области высоких концентраций. Подобные аномальные свойства разветвленных полимеров, по-видимому, связаны с их склонностью к образованию сильных зацеплений между сегментами внутри одной макромолекулярной цепи или между соседними цепями, в результате чего и частотные зависимости динамических свойств линейных и разветвленных полимеров должны различаться между собой. [c.308]

Кривая рис. 1 типична для растворов большинства полимеров [2], Резкое изменение ньютоновской вязкости т] раствора в области концентраций от 2 до 20% затрудняет течение сополимера и анализ изменения структуры раствора. На рис. 2 представлены зависимости lg lgтl — 1ёС для растворов сополимера в некоторых наиболее часто применяемых на практике растворителях [3]. Прямые линии имеют излом при определенной для каждого растворителя концентрации Скр. Согласно [4] положение С р, как и критической молекулярной массы (в. нашем случае ["п]), не зави- "20с% сит от напряжения сдвига. Это позволило нам для построения указанной зависимости Рис. 1. Зависимость вязкости воспользоваться величиной не наибольшей раствора сополимера в МЭК ньютоновской, а эффективной вязкости. [c.72]

Поскольку в растворе происходит ассоциация полимерных молекул с молекулами растворителя, с увеличением концентрации полимера содержание свободного или неассоциированного растворителя в растворе уменьшается. В результате эффективная вязкость при любой заданной скорости сдвига повышается с концентрацией, поскольку масса и силовые поля вокруг кинетически самостоятельных в потоке полимерных образований больше, чем у чистого растворителя. Распрямление и ориентация частиц и уменьшение их размеров (благодаря наличию напряжений сдвига) зависят в первую очередь от величины напряжения. Поэтому в растворах данного типа неньютоновское поведение начинает проявляться приблизительно при одном и том же напряжении сдвига, независимо от концентрации полимера в растворе. Показанная на рис. 1,9 зависимость неньютоновского поведения раствора от концентрации обусловлена, по-видимому, изменениями размера кинетически самостоятельного полимерного образования в потоке с ростом концентрации. В концентрированном растворе полимера не только отсутствует свободный растворитель, но и, кроме того, каждая полимерная молекула не полностью сольватирована. В результате все молекулы растворителя, ассоциированные с данной полимерной молекулой, удерживаются более прочно (отсутствуют слабо связанные молекулы), и под влиянием малых касательных напряжений размер кинетически самостоятельного полимерного образования не изменяется. В противоположность этому при высоких скоростях сдвига ньютоновское поведение наступает тогда, когда скорость ориентации под влиянием большого градиента скорости становится достаточной для того, чтобы поддерживать относительно полную ориентацию полимерных частиц, несмотря на дезориентируюш,ее воздействие броуновского движения. Достижение ньютоновского поведения раствора должно зависеть только от значения градиента скорости (скорости сдвига), как это и подтверждается данными, приведенными на рис. 1,9. [c.39]

Целесообразно подчеркнуть, что форма зависимостей т)=/(с) аналогична для растворов полимеров с различной жесткостью цепи. Это отражает влияние структуро-образования на вязкость концентрированных растворов и общность механизма сопротивления вязкому течению для полимеров разной природы. Конкретный характер структурообразовання может быть различным, ио во всех случаях его можно моделировать некоторой объемной плотностью межмолекулярных контактов, подобным образом возрастающей с увеличением концентрации полимера в растворе вне зависимости от жесткости цепи. Жесткость цепи влияет лишь на момент образования такой структуры и на эффективность тех последствий, к которым это структурирование приводит, т. е. на величину р. Последнее подчеркивается тем обстоятельством, что в общую картину, построенную для типичных жесткоцепных и нолужесткоцепных макромолекул, полностью вписались экопериментальные данные для растворов поликапроамида, отнюдь не являющегося жесткоцепным полимером. [c.194]

Зависимость вязкости растворов от размеров частиц молсет объясняться либо тем, что макромолекулярный клубок имеет несферическую форму и полностью или частично проницаем для потока растворителя, либо тем, что объем, занимаемый макромолекулярный клубком в растворе (эффективный объем), растет быстрее, чем молекулярный вес макромолекулы. Большее значение вязкости растворов полимеров по сравнению с тем, ко-уорое можно было бы рассчитать по формуле Эйнштейна, если бы -макромолекула представляла собой жесткую сферическую частицу, свидетельствует о том, что эффективный объем, занимаемый макромолекулой в растворе, значительно превышает объем Самой макромолекулы. Так, напри мер, вязкость раствора полиамида с концентрацией 0,5 г/100 мл по формуле (3) равна 0,011 дл/г, а найденная экспериментально величина для полиамида с мол. весом 20 ООО будет 0,87 дл/г. Такое увеличение вязкости нельзя объяснить только наличием сольватной оболочки у макромолекулы, так как расчет показывает, что такая оболочка должна была бы в несколько раз превосходить объем самой макромолекулы. [c.283]

Если бы коэффициент поступательного тре1И1Я макромолекул в растворе при изменении его концентрации изменялся пропорционально вязкости раствора, концентрационная зависимость коэффициента диффузии в идеальном растворителе должна была бы соответствовать кривой 3, а не кривой 2, что противоречит опыту. Это обстоятельство служит наглядной иллюстрацией различия макроскопической вязкости раствора полимера и эффективной (или микро-) вязкости, фактически тормозящей поступательное движение макромолекулы при ее диффузии. [c.385]

Вторая область концентраций находится между точкой, соответствующей максимуму нерастворимости, и концентрацией ПАВ, при которой начинается образование мицелл. Считается, что в этой области изменения концентрации ПАБ происходит образование второго слоя анионов додецилсульфата на первом, связанном ионными силами, слое ПАВ на молекулах полимера. В этой области концентраций особенно интересны две точки. Первая точка соответствует концентрации, при которой наклон кривой зависимости амплитуды поглощения красителя от концентрации ПАВ принимает то же значение, что и в отсутствие полимера. Эта концентрация близка к насьщ1ающей концентрации, что хорошо видно на графиках зависимостей поверхностного натяжения и вязкости от концентрации ПАВ. При этом все места на полимере, с которыми могут взаимодействовать молекулы ПАВ, заняты, и начинается образование обычных мицелл ПАВ. Вторая точка соответствует уменьшению наклона графика зависимости амплитуды поглошения от концентрации ПАВ. Такое уменьшение наклона указывает на снижение эффективности (в ресчете на молекулу ПАВ) солюбилизации красителей комплексами. Это может быть связано с изменением размеров или конформации кластеров. К сожалению нельзя получить информацию о собственной солюбилизующей способности адсорбированных анионов додецилсульфата, поскольку неизвестна концентрация свободного ДСН. Эту концентрацию, по-видимому, можно было бы определить, проводя равновесный диализ. Очень низкая вязкость растворов во второй области изменений концентраций ПАВ также представляется интересным свойством исследованных систем. Сравнительно высокая вязкость растворов катионных полимеров объясняется наличием у них заряда, а также хорошо известной жесткостью молекулярного остова целлюлозы. Модель, предлагаемая нами для комплексов во второй области изменения концентрации ПАВ, заключается в том. [c.523]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология