Структура растворов и студней полимеров

Широко распространенные термины студень и гель вошли в науку без точного определения, поэтому единства в их толковании трудно требовать. Порой возникающие дискуссии о природе студней (гелей) [43, 44] не имеют особого смысла. Единственно бесспорным может быть утверждение, что они представляют собой системы, потерявшие текучесть. Но природа таких систем может быть весьма разнообразной. Сходными механическими свойствами обладают не только двухфазные конденсационные структуры первого и второго рода, но и вполне гомогенные высокомолекулярные тела, не обладающие текучестью растворы, охлажденные ниже температуры текучести (без разделения на две фазы), набухшие в растворителе пространственные полимеры (молекулярные сетки). Едва [c.326]

Из существующих гипотез о строении студней наиболее распространенной является гипотеза о сетчатой структуре их. Сущность ее сводится к представлению об образовании между макромолекулами полимера контактных связей, которые лишают цепные молекулы кинетической самостоятельности, сохраняя у них лишь ограниченную подвижность отдельных участков (сегментов). Эта гипотеза обычно распространяется не только на те системы, у которых контакты между макромолекулами имеют природу химической связи и для которых характерна необратимость студнеобразования (вулканизованный каучук, задублениые белки и т. п.), но и на системы, в которых переход раствор—студень обратим при небольших сдвигах температуры или состава. [c.181]

Увеличение концентрации полимера в растворе может привести к образованию настолько прочной структуры, что раствор потеряет текучесть, т. е. превратится в студень. [c.258]

Таким образом, при определенных условиях (температуры, состава среды) можно вызвать разрушение фиксированного взаимного расположения цепных молекул в пространственной сетке и их взаимное перемещение. Этот процесс перехода студня в состояние раствора полимера называют плавлением студня. Таким образом, различие между студнем и раствором полимера той же концентрации заключается в наличии или отсутствии сетчатой структуры. При наличии пространственной сетки (в студне) взаимное перемещение молекул исключено и студень, если концентрация не очень высока, обладает лишь упругими свойствами, похожими на свойства твердого тела при разрушении пространственной сетки (в растворе) появляется возможность необратимого перемещения молекул или течения. [c.208]

Таким образом, при определенных условиях (температура, состав среды) можно вызвать разрушение фиксированного взаимного расположения цепных молекул в пространственной сетке и их взаимное перемещение. Этот процесс перехода студня в состояние раствора полимера называют плавлением студня. Таким образом, различие между студнем и раствором полимера той же концентрации заключается в наличии или отсутствии сетчатой структуры. При наличии пространственной сетки (в студне) взаимное перемещение молекул исключено и студень, если концентрация не очень высока, [c.184]

Как видно из относительно подробного разбора особенностей застудневания растворов ПВС, требуется всесторонний учет условий, при которых образуется студень, для того, чтобы можно было отнести его к тому или иному типу студней и соответственно предсказать его свойства и поведение. Подобно тому как нельзя применять к студням разных полимеров одну и ту же схему образования и одни и те же представления о структуре, так даже в пределах одного конкретного полимера — и это наглядно демонстрирует приведенный выше разбор особенностей студнеобразования растворов ПВС — нельзя все разновидности студней этого полимера рассматривать как однотипные. [c.185]

В связи с получением полимеров, подлежащих дальнейшей переработке в изделия через растворы, следует отметить один важный факт, относящийся к растворимости полимеров. В предыдущих главах отмечалось, что полимеры, полученные через стадию студня и высушенные при температуре ниже температуры плавления студня, при последующем набухании проявляют тенденцию возвратиться к тому объему, который они занимали перед сушкой. Поскольку процесс растворения носит диффузионный характер, очень важно или мелкое дробление полимера, или предварительное набухание с восстановлением той гетерогенной структуры, которую имел студень. В последнем случае постепенное вытеснение растворителем среды, вызвавшей набухание, приводит к [c.221]

Структурообразование иногда начинается даже при небольших концентрациях полимера, еще задолго до образования студня. Часто слабый раствор высокомолекулярного соединения, отличаясь от чистого растворителя только слегка повышенной вязкостью, уже проявляет признаки структуры. Агар-агар застывает в студень уже при содержании 0,1%, а желатина 0,5% сухого вещества. В морских медузах, представляющих живой студень, количество воды доходит до 99% тела животных — студни с большим содержанием воды. [c.51]

При переходе в студень частично структурированного золя (достаточно концентрированного раствора полимера) процесс межмолекулярного сцепления коллоидных частиц продолжается вплоть до образования общей, но не компактной, а рыхлой дисперсной структуры В виде единого агрегата—сплошной структурной сетки (более или менее общего жесткого каркаса ). Вследствие лиофильности вещества дисперсной фазы весь объем растворителя (дисперсионной среды) полностью удерживается в таком каркасе, а система в целом не только не расслаивается, как это происходит при коацервации и при лиофобной коагуляции, а становится еще более стойкой во времени и более прочной по отношению к механическим воздействиям. [c.228]

Застудневание. При повышении концентрации раствора полимера и при понижении его температуры взаимодействие между макромолекулами усиливается, вязкость раствора резко возрастает. В результате раствор может перейти в твердообразное состояние— в студень, обладающий некоторыми механическими свойствами. При нагревании студень вновь переходит в золь, что является результатом более или менее сильного разрушения его внутренней структуры. [c.420]

Качество (растворяющая способность) ухудшается при понижении температуры в системах с ВКТР или при добавлении нерастворяющей низкомолекулярной жидкости или электролита. Образование студня (геля) представляет собой незавершенный процесс разделения раствора на две фазы при изменении условий, в котором вторая фаза по кинетическим причинам (большая вязкость) не может достичь равновесного состояния и застывает в виде сетки полимера. Обратимость означает, что студень можно расплавить при повышении температуры или изотермически разрушить при его деформировании, но он восстановится при возврате к начальным условиям (температура, отсутствие механических напряжений). Однако студни не являются термодинамически равновесными системами, как гели — коагулящюнные структуры гетерогенных коллоидов. [c.822]

Второй пример студнеобразования (рис. 81, см. вклейку в конце книги) — студень целлюлозы в воде, полученный путем растекания в виде тонкой пленки разбавленной вискозы на поверхности раствора электролитов. Этот случай является крайним, потому что концентрация полимера во второй фазе очень велика, вязкость близка к величинам, типичным для застеклованных систем, а внутренние напряжения, возникающие при распаде исходного раствора на две фазы, столь велики, что элементы непрерывного остова оказываются трансформированными в тонкие тяжи, которые можно назвать фибриллярными образованиями. Их диаметр составляет 100—300 А. Такое преобразование структуры сонровож-дается интенсивным синерезисом. [c.180]

Инклюдирование, или последовательная замена хороших растворителей на плохие. Этот метод применяется для получения рыхлых полимеров, например для разрыхления целлюлозы. Последней дают набухнуть в воде, которая служит пластификатором. Поэтому образующийся студень достаточно эластичен, и при испарении воды вследствие большой усадки образуется более плотная структура. Если же воду вытеснить метанолом, а затем метанол пентаном, то последний займет пустоты, ранее занятые водой. В его присутствии структура целлюлозы более жесткая, он плохо взаимодействует с целлюлозой, имеет низкую температуру кипения и поэтому легко испаряется. После этого остается значительно более разрыхленная, пористая структура [10]. Пористая структура получается всегда при выливании раствора полимера в хорошем растворителе в осадитель. [c.495]