Набухание и природа полимера и растворителя

Опыты показали, что теплота набухания зависит от природы полимера и от природы растворителя. Например, набухание 1 кг ацетилцеллюлозы в трихлорэтане сопровождается выделением 47,70 кДж, а в бензиловом спирте — лишь 34,31 кДж. Определение теплоты набухания очень важно для характеристики степени сольватации (гидратации) высокомолекулярных соединений. [c.333]

Количество жидкости, поглощенной при ограниченном набухании, может быть очень велико, объем поглощенной жидкости может более чем в десять раз превышать объем взятого для набухания сухого полимера. Процесс набухания происходит во времени с определенной скоростью, зависящей от природы набухающего полимера и растворителя. [c.298]

На рис. III. 2 приведена типичная зависимость степени набухания от времени. Максимальная или равновесная степень набухания определяется природой полимера и растворителя (сродством между ними) и густотой пространственной сетки полимера (при ее наличии). По значению равновесного набухания можно оценить густоту пространственной сетки. Процесс растворения может прекратиться на стадии ограниченного набухания и в случае линейных полимеров, если состав системы и условия соответствуют какой-либо точке на фазовой диаграмме, лежащей в области расслаивания, [c.82]

В 0-растворителе размеры полимерного клубка, как уже отмечалось, определяются только химическим строением и степенью полимеризации макромолекулы. В хорошем растворителе размеры макромолекулы зависят как от природы полимера, так и от качества растворителя. Отношение размеров макромолекулы в хорошем растворителе к размерам ее в 0-растворителе называется коэффициентом набухания макромолекулы а) [c.92]

Работа III. 8. Влияние природы растворителя на скорость набухания сетчатого полимера [c.111]

Теплота набухания зависит от природы полимера и растворителя. Она максимальная при набухании в воде полимеров, содержащих большое число полярных групп. При набухании неполярного полимера в неполярной жидкости тепловой эффект очень мал. [c.249]

Величина равновесного набухания связана с природой системы полимер— растворитель и дает информацию о природе сшивки и армирования. [c.66]

Так как процесс застудневания есть не что иное, как процесс появления и постепенного упрочнения пространственной сетки время, безусловно, играет положительную роль. Однако не следует думать, что процесс застудневания будет происходить в любом растворе и при любых условиях, если его проводить в течение длительного времени — необходимо выполнение и других условий. Однако если студень получают в результате ограниченного набухания сухого ВМС, то в зависимости от природы полимера и растворителя требуется совершенно определенное время. Так, для набухания желатина в холодной воде требуется 35-40 мин. [c.190]

В начальной стадии набухания происходит сольватация - энергетическое взаимодействие растворителя с полимером. Растворитель разрывает часть межмолекулярных связей в полимере и образует с ним свои связи. Сольватированный растворитель, вследствие перестройки его структуры, сжимается, и его плотность увеличивается. Это приводит к контракции объем набухшего полимера оказывается меньше суммы исходных объемов полимера и растворителя. При этом выделяется теплота - теплота сольватации (теплота набухания), в частности, в случае воды и водных растворов - теплота гидратации, и развивается давление - давление набухания. Степень контракции зависит от природы растворителя и полимера, а также от плотности упаковки последнего. Чем меньше плотность упаковки, тем сильнее выражена контракция, больше теплота сольватации и давление набухания. Дальнейшее набухание с поглощением больших количеств растворителя происходит уже без выделения теплоты. [c.160]

Сетчатые полимеры (смолы), как правило, не растворяются ни в одном из растворителей. Тем не менее они могут взаимодействовать с растворителем и набухать, иногда до объема в десять раз большего, чем исходный. Степень набухания зависит от степени сшивки и от природы используемого растворителя. Чем меньше степень сшивки, тем сильнее набухает образец. Нерастворимость смол во многих случаях является весьма ценным свойством, однако она делает невозможным снятие УФ-спектров и очень затрудняет снятие спектров ЯМР Н н С. Однако можно исследовать образцы смол с помощью ИК-спектроскопии. [c.317]

При набухании высокомолекулярные соединения поглощают большие количества растворителя и образуют гели (см. раздел 1.4.4). Если этот процесс прекращается прежде, чем образуется гомогенный раствор, то имеет место ограниченное набухание, в противоположном случае — неограниченное набухание или растворение. Степень набухания зависит от химической природы полимеров и их молекулярной массы, а также от качества растворителя и температуры. Для сшитых полимеров по степени набухания определяют степень сшивания. [c.70]

Природа полимера и растворителя. Набухание и растворение аморфных линейных полимеров зависит от химического строения их цепей и молекул растворителя и прежде всего от полярности последних. Если звенья цепей и молекулы растворителя близки по полярности, то энергия взаимодействия между однородными и разнородными молекулами примерно одинакова — происходит набухание (неограниченное или ограниченное). Если звенья цепи полимера и молекулы растворителя сильно различаются по полярности, то набухания н растворения не происходит. [c.322]

В работах Меерсон и Липатова [60—63] рассмотрено влияние фазового и физического состояния полимеров на свойства студней. Проведены систематические исследования явлений ограниченного набухания полимеров и застудневания их растворов в плохих растворителях. Впервые было высказано предположение о влиянии на свойства студней, кроме концентрации, природы полимера и растворителя, также фазового и физического состояний полимеров, их способности к кристаллизации и стеклованию. [c.63]

Помещение неразветвленных макромолекулярных соединений в пары различных растворителей или мономеров приводит к их набуханию до состояния критического равновесия, определяющегося природой полимера и используемого растворителя, а также молекулярным весом исследуемого продукта. Рабочая температура и давление паров влияют на скорость процесса, но не изменяют критического значения степени набухания. Проникновение паров в межмолекулярное пространство развивает интенсивные механические силы, которые, распределяясь неравномерно между набухшими цепями, вызывают их разрыв при достижении критического напряжения. [c.341]

Если поверхность пластмассы хорошо смачивается жидкостью, то можно ожидать, что в большинстве случаев пластмасса и жидкость также взаимодействуют за счет физических или химических сил. Если силы когезии растворителя по своей природе соответствуют силам когезии (сцеплению) макромолекул полимера, то молекулы растворителя проникают между макромолекулами полимера. При особенно больших размерах макромолекул процесс их растворения проходит весьма медленно. Сетчатые (трехмерные) макромолекулы не растворяются, даже если между ними оказывается большое число молекул растворителя. В таком случае макромолекулярное вещество сохраняет первоначальную форму и характер твердого или по крайней мере упругого тела, которое по сравнению с прежним состоянием лишь увеличилось в объеме за счет проникновения растворителя в полимер, т. е. набухания. Взаимодействию на границе раздела полимер — растворитель в специальной литературе уделяется большое внимание [1, 2]. [c.10]

В общем случае произведение Ф зр-1 е будет постоянным для всех систем полимер — растворитель. Дело в том, что сама величина Ф зависит от качества растворителя (эффект исключенного объема). Согласно исходным представлениям Флори, Ф — универсальная постоянная и не зависит ни от деталей структуры полимерной цепи, ни от природы растворителя. Однако накопленные экспериментальные данные заставили пересмотреть положение об универсальности величины Ф и привели к исследованию объемных эффектов так, было показано, что Ф уменьшается с улучшением термодинамического качества растворителя. Строгие расчеты О. Б. Птицына и Ю. Е. Эйзнера привели к выводу о влиянии объемных эффектов на распределение сегментов относительно центра масс клубка и на гидродинамическое взаимодействие между сегментами вследствие неоднородного набухания клубка. В итоге было получено выражение [c.227]

Эти кривые сходны с кривыми адсорбции и показывают, что скорость набухания наибольшую величину имеет в первые его моменты, а затем постепенно уменьшается и при предельном набухании становится равным нулю. При прочих равных условиях степень набухания и его скорость различным образом зависят от природы полимера и растворителя. Так, из рис. 42,а видно, что полимер 1 набухает быстрее, но с меньшей степенью предельного набухания, чем полимер 2. Выразительными качественными примерами такого влияния может служить набухание желатины и каучука в воде, спирте и бензоле желатина очень хорошо набухает в воде, но совсем не набухает в спирте и бензоле каучук, наоборот, прекрасно набухает в бензоле, но почти не набухает в воде и спирте. В этом сказывается избирательный характер явления набухания. [c.183]

Опыты показали, что теплота набухания зависит от природы полимера и от природы растворителя. Например, набухание 1 г ацетилцеллюлозы в трихлорэтане сопровождается выделением 11,4 кал, а [c.420]

Пятая отличительная особенность растрескивания при одновременном действии напряжения и окружающей среды состоит в том, что оно является чисто физическим процессом, при котором не происходит никаких химических изменений в полимере, т. е. отличается от окислительного или электромеханического растрескивания напряженных полимеров, сопровождающегося их химическим разрушением. Далее, растрескивание при одновременном действии напряжения и окружающей среды не связано ни с набуханием, ни с другим, подобным ему механическим ослаблением материала. В связи с этим имеется некоторое различие между растрескиванием под действием поверхностно-активных веществ и разрушением под действием растворителей, подобных бензолу или толуолу. Последний при соответствующем нагревании растворяет многие полиэтилены, а при комнатной температуре полимеры с большим молекулярным весом могут ограниченно набухать в нем > Такое набухание приводит к уменьшению прочности изделий, по крайней мере, в поверхностных слоях , возможно происходящему из-за влияния на рассматриваемый процесс когезионного взаимодействия между макромолекулами . Конечно, в этих условиях материал легко разрывается под напряжением. Так как физическая природа полимера при действии растворителя изменяется, такой тип разрушения отличается от разрушения напряженного материала под влиянием поверхностноактивного вещества или спирта, которые на ненапряженный полимер практически не действуют. Полярные жидкости (такие, как спирты) не только не вызывают набухания полиэтилена, но и осаждают его из растворов даже при повышенных температурах. Это и вынуждает различать растрескивание под действием растворителей и растрескивание при одновременном действии напряжения и поверхностноактивных веществ . [c.335]

Однако вследствие явно релаксационного характера температуры стеклования T g в полностью или частично аморфных твердых материалах температура этого зависящего от времени перехода может быть смещена любым фактором, который влияет на подвижность сегментов цепи Следовательно, на состояние аморфных или полукристаллических твердых полимеров (при данной длительности наблюдения и определенной температуре) сильно влияют специфическая природа их межмолекулярных связей и строение молекул. Например, твердый полимер можно пластифицировать (т. е. размягчать) набуханием в жидком растворителе, так что вязкоупругие свойства полимера и, следовательно, его состояние становятся сильно зависимыми от концентрации растворенного вещества, от температуры и времени. Границы состояния полимера могут также перемещаться, если происходит изменение подвижности аморфных областей вследствие изменений, затрагивающих первичные связи, т. е. деструкции цепей, дальнейшего их роста или усложнений (разветвления). [c.14]

При действии растворителей, мас ел, топлива и некоторых других жидкостей происходит набухание резины. Оно прежде всего зависит от природы полимера и растворителя и степени вулканизации. Поэтому для повышения сопротивления набуханию необходимо увеличивать степень вулканизации, но не допускать реверсии вулканизата. При набухании происходит также и экстракция — извлечение из резины растворимых в данном растворителе веществ, к которым относятся мягчители, органические ускорители вулканизации, противостарители, а также некоторые низкомолекулярные фракции, содержащиеся в полимере и не вошедшие в структуру вулканизационной сетки. [c.190]

В опубликованной литературе по межфазной поликондепсации не имеется однозначного мнения, какой же тип органических растворителей более благоприятен для проведения межфазной поликонденеации. В ряде работ высказывалось мнение, что для получения межфазной поликонденсацией полимера высокого молекулярного веса необходимо, чтобы растворитель вызывал лишь набухание образующегося полимера [10, 80, 90], в других работах, наоборот, что полимер должен быть растворим в органической фазе [10, 46]. Практически определение оптимального органического растворителя в межфазной ноликонденсации для того или иного полимера осуществляется экспериментально. Ниже в качестве примеров мы приведем некоторые данные о влиянии природы растворителя на молекулярный вес ряда полимеров, получаемых межфазной поликонденсацией. [c.490]

КОВ И на набухание каучуков в растворителях [381. Нельзя ожидать, что найденные соотношения, справедливые для случая молекулярных сетчатых структур, имеющих постоянные ковалентные связи, количественно справедливы и для обратимых гелей, так как если последние и имеют сетчатую структуру, то поперечные связи в них должны носить временный характер и число их в любой момент должно зависеть от условий опыта. Действительно, имеется много доказательств того, что обратимое гелеобразование в случае высокомолекулярных полимеров обусловлено обратимым образованием межмолекулярных связей. Природа этих связей будет рассмотрена ниже. [c.325]

Различают межструктурное и внутриструктурное набухание. При межструктурном набухании молекулы растворителя, диффундируя внутрь аморфного полимера, занимают имеющееся в нем свободное пространство прежде всего между элементами надмолекулярных структур. Если полимер и растворитель близки по природе, молекулы растворителя пррцикают и внутрь надмолекуг [c.313]

Обычно чем больше значение константы ро, тем выше равновесная степень набухания при ограниченном набухании. Набу-.хаиие полимерных изделий приводит ие только к увеличению их объема и размеров, искажению формы, но н к ре.зкому снижению прочности. Изменение свойств полимера прн набухании в значительной степени зависит от природы полимера и растворителя, с которым он соприкасается. Так, действию паров воды н водных растворов кислот, солей н других веществ наиболее подвержены полимеры с полярными функциональными группами, например целлюлоза, белкн н др. Равновесное содержание влаги Б полимере (в % к его массе при данной влажности воздуха) минимально у полиолефинов (полиэтилен — 0,1%), более значительно у аминопластов и полиамидов (капрон—до 4%), очень высокое у белкой (10% и более). Влажность существенно влияет на свойства полимеров, особенно прн высокой температуре, в частности снижает прочность, диэлектрические показатели, прозрачность. [c.399]

Сшивание негативных резистов не изменяет химической природы полимера, т. е. у сшитого полимера сохраняется способность взаимодействовать с растворителем и набухать в местах экспонирования. Степень набухания такого полимера зависит от концентрации поперечных связей и природы растворителя, она определяется по уравнению Флори — Ренера (1.21) [c.51]

Константа скорости К может быть определена из интегральной формь уравнения кинетики набухания она зааисит от природы полимера и растворителя, температуры, сте-пени измельчения полимера. pH, Зависимость степени набу [c.487]

Нами были получены пленки полистирола и полиметилметакрилата, содержащие различные количества стеклянного порошка, из растворов, сильно различающихся по своему термодинамическому качеству (оцениваемому величиной второго вириального коэффициента осмотического давления Аг). Для полученных пленок дилатометрически были определены значения Тс, а также степень набухания в смешанном растворителе, в котором полимер не растворяется. На основании данных по набуханию можно судить об изменении подвижности цепей в результате взаимодействия полимера с поверхностью и об изменении плотности упаковки макромолекул на поверхности наполнителя. Было найдено, что изменения Тс и величины равновесного набухания д в присутствии наполнителя зависят от природы растворителя. [c.91]

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]

В зависимости от природы полимера и растворителя набухание бывает ограниченное и неограниченное. В случае ограниченного набухания конечным итогом процесса является набухший полимер и раствор малой концентрации, в случае неограниченного — раствор полимера заданной концентрации. Эти процессы аналогичны ппоцессам смешения низкомолекулярных веществ, например, спирт [c.147]

Различают межструктурное и внутриструктурное набухание. При межструктурном набухании молекулы растворителя, диффундируя в аморфный полимер, занимают свободное пространство прежде всего между элементами надмолекулярных структур. Если полимер и растворитель близки по природе, молекулы растворителя проникают также внутрь надмолекулярных образований, раздвигая сначала отдельные участки макромолекул, а затем и целиком длинные полимерные цепи (внутриструктурное набухание). Внутриструктурное набухание сопровождается зиачительны.м увеличением объема полимера. При этом расстояние между макромолекулами увеличивается, связи между ними ослабляются, и если эти связи становятся меньше осмотических сил, то макромолекулы будут диффундировать в растворитель, т. е. набухание перейдет в растворение. [c.361]

Процесс удаления лакокрасочных покрытий с пО мощью СМЫВОК можно рассматривать следующим об разом. Активная часть смывок (органические раство рители, кислоты) проникают в пленку в результате диффузионных процессов, обусловленных наличием в структуре микропор и мелких каналов, и вызывает набухание и растворение лакокрасочных покрытий. Скорость диффузионных процессов зависит как от природы полимеров, так и от свойств растворителей. В случае покрытий на основе термореактивных плен кообразователей процесс может остановиться на ста-дии набухания. В результате происходит нарушение адгезионных связей между пленкой и подложкой, и покрытие отслаивается [53]. [c.107]

Теоретическое рассмотрение показывает [ ], что набухание полимеров апалогично расслоению жидких смесей и непосредственно зависит от соотношения между энергиями взаимодействия полимер—растворитель, полимер—полимер и растворитель—растворитель. Здесь проявляется не только природа функциональных групп полимера и растворителя, но и относительные размеры сегментов полимера (т. е. гибкость) и молекул растворителя. [c.28]

Поликонденсация па границе раздела фаз проводится в системе вода — органический растворитель. Используемые растворители могут принадлежать к различным классам органических соединений, не смешиваюш,ихся или мало смешивающихся с водой, инертных по отношению к реагирующим веществам. Наиболее широко применяются такие растворители, как бензол, гомологи бензола, алифатические углеводороды, галоидозамещенные углеводороды и некоторые другие [192, 196, 201, 206, 210, 211]. От природы органического растворителя зависит распределение реагентов меноду двумя фазами, диффузия реагентов, набухание и проницаемость образующегося полимера [212. Для получения полимера высокого молекулярного веса необходимо, чтобы растворитель не растворял полимер, а вызывал его набухание [211, 212]. Влияние этих факторов в настоящее время [c.143]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология