Сорбция и набухание в полимерах

Сравнение изотерм сорбции и десорбции на пористых полимерах адсорбатов разной природы (рис. 6.3) показало, что в паре перфтор- -октана, в отличие от метанола, набухания полимеров не происходит. Изотерма адсорбции этого пара в начальной области полностью обратима. При более высоких относительных давлениях пара р/ро наблюдается четкий капиллярно-конденсаци-онный гистерезис, как в случае неорганических адсорбентов с жестким скелетом (см. рис. 3.2 и 4.9). [c.119]

Сорбция неинертных паров всегда сопровождается набуханием полимера и протекает во времени, причем сорбционное равновесие достигается очень медленно. [c.495]

Сорбция среды и набухание полимера [c.12]

В данной главе будем рассматривать вопросы, связанные с процессами сорбции, набухания и растворимости полимеров. Если сорбция проходит в твердом теле, в котором имеются достаточно крупные поры, а стенки этих пор не могут деформироваться, то процесс заключается в послойном заполнении зтих пор без изменения объема твердого тела в целом. Такой процесс будет чисто кинетическим, и его рассмотрение не входит в нашу задачу. Если же процесс сорбции проходит таким образом, что стенки пор деформируются и при этом происходят конформационные изменения макромолекул, то при описании процесса необходимо учитывать комплекс релаксационных явлений, сопровождающих этот процесс. Особенно важен такой учет при набухании полимера, когда существенно изменяется его объем. [c.215]

Таким образом, процесс сорбции и набухания полимеров в парах низкомолекулярных жидкостей, несомненно, связан с релаксационными явлениями (конформационными перестройками), приводящими к характерному виду кинетических кривых набухания. Кинетика этого процесса хорошо описывается с привлечением модели, содер кащей два характерных времени запаздывания. Процесс сорбции при этом сопровождается вырождением больших времен релаксации в системе. [c.228]

Таким образом, термодинамические исследования указывают на значительные различия в структуре и свойствах поверхностных слоев. Аналогичные результаты были получены впоследствии во многих работах. Подробно термодинамика набухания и сорбции наполненных полимеров описаны в монографии [181. [c.163]

Сложнее обстоит дело с терминами сорбция , набухание , растворимость , растворение . Вероятно, правильнее говорить о сорбции. полимером (объемной или поверхностной) других веществ, например сорбция газов (паров) полимером, в том случае, когда полимер можно характеризовать как плотный сорбент и его свойства практически не изменяются или изменяются несущественно. Термин набухание связан с потерей или изменением свойств полимера как конденсированной системы (резкое изменение свойств материала, например, с растворением поверхностных слоев, заметным изменением геометрических размеров и т. д.). Термины растворение , растворимость характеризуют способность полимерного материала переходить в раствор. [c.10]

Сорбция среды и набухание полимеров [c.96]

В некоторых случаях при высокой концентрации химиката-добавки изотермы сорбции могут изменять форму при этом наблюдается сильное увеличение сорбции. Такую зависимость можно объяснить набуханием полимера с соответствующим изменением его свойств и механизма сорбции [7-13]. [c.112]

Для растворения добавки центры сорбции должны иметь избыточный объем, достаточно большой, чтобы расположить молекулу добавки. Если этот объем меньше, чем необходимо для сорбции, то растворение добавки сможет произойти только тогда, когда перестройка этого центра вызовет изменение структуры полимера. Процесс перестройки центров с последующим набуханием полимера можно представить уравнением [c.123]

При сорбции не происходит набухания полимера, то есть жидкая среда заполняет только свободный объем пустот. В таком случае УЬо = Уд и [c.282]

Физическая сорбция сопровождается набуханием полимера, хемосорбция — растворением или химической реакцией между полимером и средой. [c.71]

Полимерная природа и трехмерная структура комплексита обусловливают специфическое влияние состава раствора на его сорбционные свойства и селективность сорбции ионов переходных металлов. Состав раствора (природа и концентрация всех его компонентов) определяет не только состояние ионов металла и функциональных грунн комплексита, но и их основность, степень набухания полимера, возможность протекания наряду с комплексообразованием других процессов. Поэтому природа и концентрация компонентов раствора влияют на энергию координационной связи Ь- М и энергетические затраты системы на комплексообразование в фазе ионита, т. е. на константу равновесия реакции комплексообразования (I) Кр. Наряду с этим изменение концентрации участвующих в комплексообразовании компонентов системы смещает равновесие реакции (I) и влияет на степень закомплексованности ионов металла ионитом, а также на возможность осуществления в фазе комплексита наряду с комплексообразованием других процессов (образования осадков основных солей и гидроксидов, ионного обмена, доннановского распределения). В целом сорбция катионов переходных металлов комплекситами происходит в результате указанных [c.203]

При соприкосновении полимеров с парами жидкостей определяющим фактором является сорбция, т. е. объемное поглощение паров полимерами. В зависимости от природы полимера и жидкости проникновение пара может сопровождаться набуханием полимерной пленки. Так, например, полярная целлюлоза набухает в парах воды, а неполярный каучук не набухает. Чем больше набухание полимера, т. е. чем больше коэффициент сорбции, тем больше коэффициент проницаемости. Следовательно, проницаемость целлюлозы по отношению к парам воды больше, чем у натурального каучука. По мере увеличения полярности жидкости коэффициенты проницаемости каучука уменьшаются, а целлюлозы — возрастают. [c.501]

В процессе набухания ионообменная смола значительно изменяет свою структуру, т. е. ведет себя как типичный нежесткий сорбент, поэтому по отношению к набухшим ионообменным смолам термины микропористость или внутримолекулярная пористость совершенно неприменимы. При сорбции на ионообменных смолах происходит набухание полимера, т. е. смола представляет собой раствор низкомолекулярной жидкости в сшитом полимере, и ее поглотительную способность правильнее всего оценивать степенью набухания (глава XIV). Степень набухания дает количественную оценку общего объема, занятого низкомолекулярной жидкостью в набухшем полимере. Этот объем ничего общего не имеет с суммарным объемом пор и превышает последний в сотни раз . [c.515]

Т Сегментальное движение практически не реализуется, поэтому обмен местами между молекулами пара и звеньями цепи полимера затруднен, и молекулы пара могут проникать только в имеющиеся в полимере микропустоты, которые у плотно-упакованных полимеров малы. Поэтому при малых значениях р,/р количество сорбированного ими вещества часто лежит за пределами чувствительности сорбционного метода (рис. 18.4,6). Сорбция начинает быть заметной с определенных значений pi, когда система переходит в эластическое состояние, и становится возможным обмен местами между молекулами сорбата и звеньями цепи, т. е. набухание полимера, которое может затем перейти в его растворение в парах сорбата. [c.507]

Воздействие веществ окружающей среды на отвержденные связующие связано с их сорбцией сетчатым полимером, сопровождающейся физическими (пластифицирование, увеличение объема — набухание, возникновение напряжений вплоть до растрескивания, экстракция растворимых веществ) и химическими эффектами. В нормальных условиях эксплуатации наибольшее значение имеет воздействие влаги и кислорода воздуха. [c.116]

Если жидкость и полимер обладают способностью совмещаться и полярность участков цепей полимера и молекул жидкости мало отличается, то проницаемость жидкости увеличивается в результате процессов сорбции, набухания и частичного растворения [c.13]

При исследовании плотности упаковки макромолекул и отдельных элементов структуры в полимерном теле часто применяют метод сорбции, который заключается во введении малых молекул сорбата в полимерное тело. При этом часто сорбат подбирают так, чтобы в процессе сорбции не происходило набухания полимера. Затем по количеству введенного сорбата рассчитывают суммарный объем пор и их средние размеры. По этим показателям судят также о плотности или рыхлости упаковки макромо-. лекул в полимерном теле. Иногда считают, что если объем проникшего сорбата велик, макромолекулы упакованы рыхло, а если мал — упакованы плотно. Рассмотрим более детально этот важный вопрос [12]. [c.136]

Экспериментальные данные о различных составляющих объема полимерных тел изложены в работе [12]. Они показывают, что- приведенные соотношения могут быть полезны как для анализа набухания полимеров в процессе сорбции, так и для более детального расчета параметров пористой структуры полимерного тела. [c.139]

Ограничивающее влияние образования пространственной структуры на набухание полимера определяет предел применимости простой теории кристаллических решеток для обоснования вывода уравнений изотерм сорбции. [c.219]

Если при сорбции полимерными изделиями компонентов агрессивной среды происходит набухание полимера, то в общем случае проявляется два эффекта уменьщение межмолекулярных взаимодействий, способствующих образованию микротрещин в объеме образца и более равномерное распределение напряжений, увеличение гибкости микромолекул и возможное увеличение степени кристалличности полимера. [c.234]

Набухающие полимеры и пористые полимеры с жестким скелетом. Давно известны многие органические набухающие сорбенты— природные, например крахмал и целлюлоза, и синтетические. Среди последних широкое применение в аналитической практике для препаративного выделения различных ионов и устранения жесткости воды приобрели набухающие в водных растворах полимеры, содержащие функциональные группы, способные к ионному обмену — иониты. В сухом состоянии такие полимеры практически не имеют пор. Если эти полимерные сорбенты содержат полярные функциональные группы, например гидроксильные (целлюлоза, крахмал), амино- (многие аниониты) и сульфогруппы (катиониты), то они сорбируют пары таких полярных веществ, как спирты и особенно вода. Эта сорбция сопровождается набуханием полимера, что проявляется как в увеличении его объема, так и в обширном сорбционном гистерезисе. В отличие от капиллярно-конденсационного гистерезиса в адсорбентах с жестким скелетом, начинающегося при достаточно высоких относительных давлениях пара после обратимой начальной части изотермы адсорбции (см. рис. 3.4, 3.5 и 5.2), сорбционный гистерезис в органических набухающих сорбентах простирается вплоть до относительного давления пара р1ро = 0. [c.112]

Полимер, находящийся в высокоэластическом и вязкотекучем состоянии, и по плотности упаковки, и по подвижности звеньев аналогичен низкомолекуляриой жидкости. В таких полимерах отсутствует жесткая структура, поэтому термины пористость нли микропористость к ним неприменимы. Поглощение газов и паров каучуками и резинами происходит путем их растворения в иолимерном материале, которое обязательно сопровождается набуханием полимера и изменением его структуры. Если эластиче- ский полимер не набухает в данной жидкости, он не сорбирует ее паров. Следовательно, сорбция паров инертных жидкостей эластическими полимерами практически равна нулю. [c.500]

Механох1имичеок1ие процессы пр и сорбции растворителей и набухании полимеров также иоследованы очень мало. Изучение влияния давления набухания на начальных стадиях поглощения растворителя и воз1можностн инициир0ван1ия крекинга макроцепей [c.354]

В процессе сорбции растворителей полимерами часто наблюдаются резко разграниченные области с различной степенью набухания [1, 2], особенно это характерно для полимеров в стеклообразном состоянии. Это явление обусловлено резкой зависимостью коэффициента диффузии от концентрации диффундирующего компонента в системе, а также наличием специфического взаимодействия полимера с веществом [2]. В такой системе в процессе сорбции из-за неодинаковой подвижности молекул сорбируемого вещества и сегментов полимера возникают нестационарные напряжения. Эти напряжения иногда очень значительны. Набухшие области полимера испытывают напряжения сжатия из-за соседства более жесткой ненабухшей части. В ненабухшей части полимера действуют растягивающие напряжения. Возникающие внутренние напряжения влияют в свою очередь на кинетику набухания. [c.60]

Для полимеров даже сравнительно небольшое изменение температуры (20—60 °С) может привести к существенному изменению таких механических характеристик, как модуль упругости, модуль потерь и др. На зависимость этих характеристик от температуры влияет набухание образцов в жидкостях. Кинетика процессов сорбции, набухания и диффузии жидкости в полимерном материале также изменяется. Совокупность этих факторов приводит к существенному изменению характера и скорости процессов разрушения пластмасс. С повышением температуры псевдохрупкий механизм разрушения может трансформироваться в пластический, как это видно из анализа фрактограмм (рис. V.8). Указанные [c.182]

Как известно, одним из методов формования волокна является формование из pa TBOipa. Поэтому большой интерес представляют система полимер — растворитель и процессы, происходящие при растворении полимера, при выделении его из раствора, а также поведение полимерных молекул в присутствии растворителя, т. е. процессы взаимодействия полимера с жидкостью, с которой оп пришел в 1соприкоснп,нение. Это взаимодействие выражается в поглощении полимером жидкости. Если поглощение происходит на границе раздела фаз, то этот процесс называется процессом сорбции. Сорбция в объеме вещества называется абсорбцией, сорбция на поверхности — адсорбцией. В зависимости от природы адсорбционных сил различают также адсорбцию физическую и химическую — хемосорбцию. Если при адсорбции изменяется объем полимера, говорят о процессе набухания полимера. Если полимер способен растворяться в данном растворителе, набухание заканчивается растворением полимера. [c.139]

Здесь уместно отметить еще одно механическое перенесение адсорбционных методов на полимерные системы. В выступлении Е. А. Чирковой обсуждаются изотермы сорбции метанола на инклю-дированных образцах целлюлозных материалов. Наблюдалось несовпадение изотерм сорбции и десорбции во всей области изотермы. Это говорит, во-первых, о том, что в данном случае сорбат вызывает набухание полимера (Дц2= 0) и, следовательно, применять теорию БЭТ некорректно. Во-вторых, при инклюдировании или замене растворителя в полимере образуются как мезо-, так и микропоры. Следовательно, расчеты поверхности по уравнению БЭТ даже при сорбции инертных сорбатов дадут сильно завышенные результаты за счет сорбции в микропорах. Действительную геометрическую поверхность в этом случае можно получить у/ -методом Дубинина. [c.258]

Введение в полимер пластификатора и сорбция полимером жидкостей снижают температуру стеклования и смещают максимум на температурной зависимости сопротивления разрушению адгезионных соединений в область более низких температур (рис. 1.4). При этом также наблюдается линейная зависимость между температурами, соответствующими максимумам сопротивления разрушению, и температурами стеклования [9, 23]. Вследствие этого изотермическая зависимость сопротивления разрушению соединений на основе линейных, а также трех1мерных аморс ных полимеров от концентрации пластификатора и степени набухания полимера в жидкости (растворителе) описывается кривой с максимумом. Максимальные значения сопротивления расслаиванию адгезионных соединений линейных полимеров с металлом уменьшаются при увеличении концентрации пластификатора. Концентрационная зависимость максимальных значений сопротивления расслаиванию для соединений на основе трехмерных полимеров может описываться кривой с максимумом. Сорбция жидкости полимерами, находящимися в аморфизованном состоянии, может вызвать их кристаллизацию вследствие снижения температуры стеклования. В этом случае максимум на температурной зависимости сопротивления расслаиванию вырождается. [c.24]

Во-первых, получение правильных данных о параметрах пористости полимеров возможно только в одном предельном случае, когда полимер практически не набухает в парах сорбируемой жидкости. Такие жидкости были азваны инертными [29]. Но название это сугубо условно, поскольку абсолютно инертных жидко стей не существует. Для оценки объема пор с точностью до 0,001 см г степень набухания полимера не должна превышать 0,5%. Этим условием и следует прежде всего руководствоваться при выборе сорбата. Хотя это условие было давно сформулировано и является общепринятым, тем не менее до сих пор появляются работы, в которых авторы приводят, например, значения 5уд целлюлозы, рассчитанные по сорбции паров воды или спиртов, в которых данный полимер набухает. [c.202]

Внедрение жидкости в монолитную пленку и последующее ее капсулирование в пленке возможно при условии достаточно высокой растворимости жидкости в полимере. На практике капсулируемая жидкость внедряется в пленку в чистом виде крайне редко, так как высокая растворимость жидкости в полимере, необходимая для внедрения капсулируемого вещества, одновременно обусловливает высокую скорость ее десорбции, т.е. низкую эффективность капсулирования. Жидкости и некоторые твердые вещества, как правило, капсулируются в полимерных пленках в смеси с легколетучими растворителями, вызывающими сильное набухание полимера . Растворитель-носитель и капсулируемое вещество вводят в такие термопласты, растворимость в которых значительно увеличивается с ростом температуры [122]. Температурная зависимость сорбции необходима для того, чтобы после диффузионного насыщения поверхностного слоя полимера жидкостью при повышенных температурах в пленке при 124 [c.124]

Смотреть страницы где упоминается термин Сорбция и набухание в полимерах: [c.48] [c.500] [c.512] [c.517] [c.500] [c.512] [c.40] [c.258] [c.82] [c.211] [c.214] [c.140] [c.40] [c.145] [c.172]

Смотреть главы в:

Механохимия высокомолекулярных соединений -> Сорбция и набухание в полимерах

ПОИСК

Смотрите так же термины и статьи:

Набухание

Сорбция

Справочник химика 21

Химия и химическая технология