Набухание полимеров неограниченное

Набухание полимера может быть ограниченным и неограниченным. Ограниченное набухание характерно для сетчатых полимеров (рис. 29) и для некоторых линейных полимеров, имеющих высокополярные группы или высокую степень кристалличности. В зависимости от свойств применяемого растворителя степень набухания ограниченно набухающих полимеров изменяется. [c.64]

Если между молекулами полимера нет прочных связей, то его набухание продолжается вплоть до заполнения им всего объема взятого растворителя, т. е. до образования гомогенной системы. При достаточно большом количестве растворителя молекулы полимера окончательно разобщаются друг от друга и система приобретает текучесть — образуется жидкий раствор. Такое набухание называется неограниченным. Примером неограниченного набухания полимеров может быть растворение каучуков в углеводородах, белков в воде и т. п- На этом основано приготовление резиновых клеев, крахмального клейстера и т. п. [c.296]

Для подобного рода полимеров механизм растворения включает две стадии, которые, очевидно, перекрываются В первой — происходит диффузия подвижных молекул растворителя в полимер Последние, разрывая межмолекулярные водородные связи, проникают между макромолекулами, образуя между ними мономо-лекулярный сольватный слой У линейных полимеров с достаточно большим молекулярным весом в этой стадии происходит набухание, сопровождающееся уменьшением энтальпии системы Энтропия при этом остается почти неизменной или несколько уменьшается Образование мономолекулярного сольватного слоя отделяет макромолекулы друг от друга, что облегчает дальнейшее набухание полимера Когда набухание становится неограниченным, макромолекулы переходят в раствор Это вторая стадия процесса, характеризующаяся постоянством энтальпии и непрерывным возрастанием энтропии [c.265]

З1.[вается набуханием В каких случаях происходит ограниченное и неограниченное набухание полимера [c.155]

Молекулярные коллоиды — гомогенные однофазные лиофильные системы, устойчивые и обратимые, образующиеся самопроизвольно их частицы состоят из отдельных сольватных макромолекул. Эти дисперсные системы образуются из природных или синтетических высокомолекулярных веществ, которые имеют большую молекулярную массу (от десяти тысяч до нескольких мНоТлиопов). Молекулы этих веществ имеют размеры коллоидных частиц, поэтому их истинные растворы рассматриваются как коллоидные системы. Образование молекулярных коллоидных систем происходит в процессе набухания, при котором молекулы дисперсионной среды проникают в твердый полимер, раздвигая макромолекулы. При неограниченном набухании полимер переходит в растворимое состояние с образованием гомогенной системы. [c.73]

Гибкость цепи полимера. Растворение полимера связано с гибкостью его цепи. Механизм растворения заключается в отделении цепей друг от Друга и диффузии их в растворитель. Гибкая же цепь может перемещаться по частям, поэтому отпадает необходимость разделения двух цепей по всей длине, для которого требуется затратить энергию. Если цепь гибкая, некоторые участки ее могут раздвинуться без большой затраты энергии. Последняя компенсируется нри этом энергией взаимодействия звеньев цепей с молекулами растворителя. Набуханию полимеров с Гибкими цепями способствует тепловое движение звеньев. Гибкая цепь, будучи отделена от соседней цепи, легче диффундирует в растворитель, поскольку ее диффузия осуществляется последовательным перемеш,ением группы звеньев. Поэтому полимеры с гибкими цепями, как правило, неограниченно набухают, т. е, растворяются. [c.322]

Набухание ВМС. ВМС набухают и растворяются в низкомо-кулярных жидкостях. Так как подвижность молекул растворителя намного больше подвижности макромолекул, то первой стадией взаимодействия является набухание — проникновение молекул растворителя в глубь ВМС со значительным увеличением его массы и-объема, но с сохранением формы образуется гель. Если низкомолекулярная жидкость ограниченно растворима в ВМС, то набухание будет ограниченным, оно не заканчивается образованием текучей системы. Растянутая сетка макромолекул, стремясь сократиться, препятствует увеличению содержания растворителя. Прю неограниченной растворимости низкомолекулярной жидкости в полимере его пачки после набухания продолжают раздвигаться и макромолекулы постепенно диффундируют в растворитель, образуя раствор. Такое набухание называют неограниченным. Основным от личием разбавленных равновесных растворов ВМС от лиофобных. золей является их термодинамическая устойчивость, что свойственно и истинным растворам. [c.285]

Неограниченное набухание. Неограниченное набухание является первой стадией процесса самопроизвольного растворения, когда цепи полимера отделяются друг от друга и перемешиваются с молекулами низкомолекулярной жидкости. Неограниченное набухание аналогично неограниченному смешению жидкостей, например воды и этилового спирта или воды и серной кислоты. Если осторожно налить одну жидкость поверх слоя другой жидкости, то происходит их взаимное проникание друг в друга в случае воды и этилового спирта молекулы послед- [c.302]

Набухание полимера не всегда заканчивается его растворе-, нием. Его набухание может быть неограниченным и ограниченным, подобно тому как бывает ограниченная и неограниченная взаимная растворимость двух жидкостей. [c.212]

Благодаря возможности поглощения огромных количеств растворителей объем набухшего студня может в десятки раз превысить собственный объем органического полимера, а при неограниченном набухании полимер может перейти в раствор. Такие растворы, как указывалось выше, являются молекулярными (однофазными) системами, поэтому и студни однофазны. [c.224]

При переходе раствора в гель физические и химические свойства системы изменяются мало. Так, электропроводность в присутствии электролитов, свободная диффузия ионов И молекул низкомолекулярных веш,еств и некоторые другие свойства в неконцентрированном геле почти такие же, как и в жидкостях. Если поместить гель в растворитель, то наблюдается увеличение его объема и массы — происходит набухание. При неограниченном набухании гель переходит в раствор. Механизм набухания сводится к двум различным процессам к процессу гидратации или сольватации — в первой стадии и к процессу распределения жидкости в полимере — во второй стадии. Первая стадия набухания идет с выделением тепла, так как гидратация — экзотермический процесс. [c.116]

Набухание может быть неограниченное и ограниченное При неограниченном набухании полимер поглощает растворитель, а затем при той же температуре переходит в раствор, т е осуществляются все четыре этапа растворения При ограниченном набухании процесс останавливается на втором этапе независимо от продолжительности пребывания полимера в растворителе Однако при повышении температуры некоторые полимеры могут растворяться Ограниченное набухание при повышенных температурах наблюдается у полимеров сетчатого строения, у которых мостики, прочно связывающие между собой молекулярные цепи, не позволяют им отделяться друг от друга и переходить в раствор При наличии очень густой жесткой сетки, в которую не может проникнуть растворитель, полимер даже не набухает [c.43]

Если частицы обоих видов не содержат полярных групп и не образуют между собой водородных или других достаточно прочных связей (например, при растворении каучука в бензоле или вообще углеводорода в углеводороде), то взаимодействие между частицами в этом случае определяется сравнительно слабыми дисперсионными силами ( 27 ). Эти силы могут преодолеваться тепловым движением молекул растворителя и звеньев цепей полимера уже при комнатных температурах. Поэтому постепенно возрастающее набухание полимера в таких случаях не ограничено каким-нибудь пределом неограниченное набухание). [c.591]

Так, для линейных полимеров работа, которую надо затратить на разделение макромолекул, связанных вандерваальсовыми силами, может оказаться меньшей, чем энергия сольватации, особенно при повышении Т. В этом случае набухание будет неограниченным и приведет к самопроизвольному растворению. Для разрыва химических связей энергии сольватации (с учетом энтропийного эффекта) обычно недостаточно поэтому для пространственных полимеров характерно ограниченное набухание при этом а уменьшается с ростом жесткости цепей. Полимеры, сшитые короткими мостичными связями, как правило, не набухают. Так, натуральный каучук (линейный полимер) неограниченно набухает в бензоле, вулканизированный — ограниченно, сильно вулканизированный (эбонит) —не набухает вообще. [c.312]

Целлюлоза как полярный аморфно-кристаллический полимер растворяется только в высокополярных растворителях, причем даже вступает с ними в химическое взаимодействие. Растворение начинается с процесса набухания, т.е. с проникновения растворителя в целлюлозу. При этом происходит сольватация (в частности, гидратация) с характерными для процесса набухания полимеров особенностями (см. 7.1). У целлюлозы как аморфно-кристаллического полимера существуют два вида ограниченного набухания - межкристаллитное и впутрикристаллитное. Когда растворитель способен преодолеть в целлюлозе все силы межмолекулярного взаимодействия, происходит неограниченное набухание, переходящее в растворение. Разделение на отдельные макромолекулы достигается только в очень разбавленных растворах - при концентрации [c.554]

Набухание полимеров может быть неограниченным и ограниченным. Неограниченное набухание заканчивается всегда полным растворением полимера с образованием гомогенной системы раствора. Примером этого могуг служить натуральный и синтетический каучуки. Ограниченное набухание не переходит в растворение. Такие полимеры имеют химические связи (мостики) между макромолекулами, которые не дают возможности молекулам полимера оторваться друг от друга и перейти в раствор. Примером ограниченно набухающего полимера является вулканизованный каучук, в котором мостиками служат атомы серы или полярные группировки. [c.74]

Различают неограниченное и ограниченное набухание полимеров. Неограниченное набухание — это процесс, постепенно переходящий в растворение. В этом случае процесс последовательно проходит все четыре стадии. Ограниченное набухание не переходит в растворение, яроцеос останавливается на второй стадии. Иногда при повышении температуры удается перейти в четвертую стадию и получить раствор. В некоторых случаях удается достигнуть только третьей стадии, т. е. полимер ограниченно растворяется в растворителе и ни при каких изменениях температуры полностью в раствор не переходит. [c.15]

Растворение макромолекулярных коллоидов проходит через стадию набухания, являющуюся характерной качественной особенностью веществ этого типа. При набухании молекулы растворителя проникают в твердый полимер и раздвигают макромолекулы. Последние из-за своего большого размера медленно диффундируют в раствор, что внешне проявляется в увеличении объема полимера. Набухание может быть неограниченным, когда конечным его результатом является переход полимера в раствор, и ограниченным, если набухание не доходит до растворения полимера. Ограниченно набухают обычно полимеры с особой, трехмерной структурой, отличающейся тем, что атомы всего вещества соединены валентными связями. Химическая модификация полимеров путем сшивания их макромолекул с целью уменьшения набухания полимера является важной стадией в производстве многих материалов (дубление сыромятной кожи, вулканизация каучука при превращении его в резину). [c.305]

Природа давления набухания и осмотического давления одна и та же. И то, и Другое является результатом взаимодействия низкомолекулярного компонента с полимером. При ограниченном пабу-хании или на первой стадии неограниченного набухания полимер одновременно играет роль полупроницаемой нерсгородкн н осмотической ячейки, внутри которой находится раствор. Молекулы иизкомолекулярного компонент проникают в этот раствор, в" то время как молекулы полнмера не могут перейти из раствора в растворитель. В разбавленных растворах измеряют осмотическое давление я, в более концснгрироеанных растворах — давление набухания Р. Если откладывать на осях координат величины я и Р в зависимости от концентрации полимера в растворе, то кривая л = = ((с) должна плавно перейти в кривую зависимости Р=[ с). Зная давление набухания Р и подставляя эту величину в уравнение (42), можно рассчитать значение Дц для области очень концентрированных растворов Д Л1=—(51) [c.358]

Следует различать ограниченное набухание полимеров линейного и пространственного строения. Для линейных полимеров этот процесс аналогичен ограниченно му смещении жидкостей при определенных условиях (температуре, концентрации компонентов) набухание ограниченное, но при соответствующем изменении условий может перейти в неограниченное растворение. [c.304]

Самопроизвольное образование растворов полимеров (неограниченное или ограниченное набухание) сопровождается уменьшением изобарно-изотермического потенциала, т. е. в результате получается термодинамически устойчивая система [c.305]

При ограниченном набухании объем и масса полимера достигают определенных значений и дальнейший контакт полимера с растворителем не приводит к каким-либо изменениям. В результате ограниченного набухания полимер превращается в студень. При неограниченном набухании отсутствует предел набухания, с течением времени полимер поглощает все больщее количество жидкости и в результате набухание переходит в растворение. Примером ограниченного набухания является набухание резины в бензине набухание каучука в этом же растворителе неограниченно. На характер набухания влияет температура. Так, желатина и агар в холодной воде набухают до определенного предела,, т. е. ограниченно, при нагревании же они набухают неограниченно и растворяются. [c.248]

Различают неограниченное и ограниченное набухание полимеров. Неограниченное набухание заканчивается растворением (каучук в бенз1ше, бензоле, желатин в горячей воде, нитроцеллюлоза в ацетоне). Неограниченное набухание имеет много общего с неограниченным смешением двух жидкостей (спирт н вода, серная кислота и вода). При ограниченном набухании полимер набухает только до определенного объема. Такое набухание можно сравнить с ограниченным смешением двух жидкостей (фенол и вода, никотин и вода) в области определенных концентраций и температур. [c.334]

Степень набухаиия зависит от прочности межмо лекулярных связей в полимере и энергии сольватации. Если для линейного полимера работа, которую надо затратить на разрыв слабых ван-дер-ваальсо-вых сил, меньше, чем энергия сольватации, то набу хание будет неограниченным. Если в полимере есть поперечные связи, то энергии сольватации может быть недостаточно для их разрыва. Тогда набухание будет ограниченным и тем меньшим, чем прочнее межмолекулярные связи. Так, натуральный каучук (линейный полимер) неограниченно набухает (растворяется) в бензине, резина (вулканизированный каучук) набухает ограниченно, эбонит (каучук + 50% серы) совершенно не набухает. [c.251]

Различают неограниченное и ограниченное набухание. При неограниченном набухании макромолекулы, достаточно отодвинутые друг от друга, начинают отрываться и переходить в раствор. Так набухают каучуки в бензоле, нитроцеллюлоза в ацетоне, белок в воде. Ограниченное набухание не оканчивается растворением. При всех температурах вулканизированный каучук ограниченно набухает в органических растворителях. Это объясняется наличием в структуре этого полимера поперечных связей между макромолекулами (за счет атомов серы), препятствующих отрыву и переходу их в раствор. Желатина при комнатной температуре набухает в воде ограниченно, а при повыщеиии температуры — неограниченно. [c.380]

НАБУХАНИЕ полимеров, увеличение объема (массы) полимерного образца в результате поглощения низкомол. жидкости или ее пара нри этом форма образца часто не из teняeг я. Степень Н. выражается отношением обьема (массы) набухшего полимера к его исходному объему (массе) оца увеличивается во времени, постепенно приближаясь к равновесному значению. Плавная форма этой кинетич. кривой нарушается, если нри Н. происходит резкая перестройка структуры полимера. Аморфные несшитые полимеры могут набухать до 2—3-кратного объема. Нек-рые жидкости неограниченно совместимы с полимером, и Н. приводит к полному раствореиик) полимера и переходу его в вязкотекучее состояние так набухают, нанр., каучуки. Сшитые полимеры могут набухать до 10—20-кратного объема в тех жидкостях, в к-рых эти же, но несшитые полимеры полностью растворяются. Кристаллич. иолимеры набухают, как нравитю, только за счет амо])фной части. С Н. полимеров связаны варка древесины, крашение и дубление кож, приготовление клеев, переработка нищ. продуктов и др. [c.358]

Различают ограниченное и неограниченное набухание полимеров. Ограниченное набухание не переходит в растворение. У аморфнокристаллических полимеров, например целлюлозы (см. главу 17, а также [c.160]

Самопроизвольное образование растворов полимеров (неограниченное или ограниченное набухание) сопровождается уменьше-нием изсбарпо-изотермичсского потенциала, т. е. в результате получается термодинамически устойчивая система (стр, 315), Многочисленные экспериментальные данные свидетельствуют о постоянстве концентраций таких растворов, следовательно, эти растворЫ обладают некоторыми признаками истинных растворов. Однак основный доказательством термодинамической устойчивости растворов полимеров является подчинение их правилу фаз Гиббса. [c.325]

Таким образом, процесс растворения протекает самопроизвольно. По мере перехода компонента i в фазу с меньшим химическим по тенииалом, его неличина в этой фазе увеличивается, следовательно является существенно положительной. Величина ni возрастает до тех пор, пока = (Д11г = 0), что соответствует состоянию равновесия. При неограниченном смешении полимера с низкомолекулярной Жидкостью это Происходит тогда, когда весь растворитель переходит в рас-" твор, т. е. при (pt = l. Прн ограниченном набухании полимера величина Дц1 = 0 При некотором определенном значении ф1. Соответствующем максимальной степени набухания. С po TONi фг величина Дц] становится более отрицательной и при Ф2->1, в согласии с изложенным на Стр. 350, Дц ->—со (рис. 153). [c.354]

НАБУХАНИЕ полимеров (swelling, Quellung, gonflement) — увеличение объема (массы) полимеров в результате поглощения низкомолекулярной жидкости или ее паров. Неограниченным Н. иногда наз. процесс растворения полимера, однако правильнее применять термин набухание только в тех случаях, когда жидкость поглощается ограниченно, или к стадии, предшествующей растворению, поскольку, как правило, представление о Н. связывается с сохранением общей формы образца. [c.157]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология