Студни пространственные сетки

Студень представляет собой пространственную сетку из молекул полимера, заполненную молекулами растворителя это гомогенная система. [c.194]

Ограниченное набухание — эго набухание, которое не доходит до стадии растворения. В этом случае полимер поглощает низкомолекулярную жидкость, но сам в ней не растворяется или растворяется очень мало, образуя студень, В качестве примера ограниченного набухания можно назвать набухание желатина в воде при комнатной температуре. При нагревании желатин полностью растворяется. Опыт показывает, что ограниченным набуханием обладают полимеры, которые имеют своеобразные мостики , т, е, химические связи между макромолекулами. Такие мостики не позволяют молекулам полимера отрываться друг от друга и переходить в раствор. Кроме того, пространственная сетка, образованная такими макромолекулами, служит своеобразной мембраной, через которую могут проникать лишь молекулы растворителя (при невозможности диффузии макромолекул). Опыт показывает, что если связь между макромолекулами у полимера прочная, полимеры, обладающие ограниченным набуханием при низких температурах, могут набухать неограниченно при высоких температурах, как, например, агар-агар или желатин. [c.331]

Гомогенные полимерные студни образуются либо при застудневании растворов линейных и разветвленных ВМВ, либо в результате набухания ВМВ. И в том и в другом случае основу студня составляет каркас из цепей полимера, т. е. пространственная сетка, которая пронизывает студень и ограничивает подвижность жидкости, заключенной в ячейках сетки. [c.476]

При очень большом числе прочных связей между молекулами, например, в эбоните, короткие отрезки цепей между узлами пространственной сетки утрачивают гибкость, гель перестает быть эластичным и теряет способность к набуханию. Бахман показал, что студень желатины можно превратить в хрупкий гель, подобный гелю кремнекислоты, если при помощи ряда растворов с возрастающим содержанием спирта полностью удалить воду из студня и этим путем придать гелю жесткость. [c.202]

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]

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]

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]

Гомогенность истинных растворов высокомолекулярных соединений не нарушается при переходе из вязко-текучего в высокоэластическое состояние, т. е. при появлении дополнительных точечных контактов между цепными макромолекулами, приводящем к образованию молекулярной пространственной сетки. Именно такие гомогенные системы, обладающие некоторыми признаками твердого тела в результате образования молекулярной пространственной сетки, по-видимому, следует называть термином студень . Термин застудневание при этом сохранит обычное значение (превращение жидкого гомогенного раствора в студень при охлаждении). Предложение называть студнями гетерогенные, коллоидные структуры нам представляется неприемлем ш. [c.38]

Ограниченное набухание может также иметь место при химической модификации полимеров, которые сами по себе способны к неограниченному набуханию. Например, натуральный каучук может набухать в бензине до полного растворения, однако после вулканизации, когда его молекулы химически связаны некоторым количеством атомов серы и образуют прочную пространственную сетку, набухание становится ограниченным аналогично, задублен-ный студень желатины даже при нагревании остается в ограниченно-набухшем состоянии. [c.180]

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]

Если процесс набухания при данной температуре останавливается на второй или третьей стадии или если и при повышении температуры процесс набухания не идет дальше второй стадии, то набухший полимер, взятый в качестве самостоятельной системы, называется студнем, или, по старой терминологии, эластичным гелем. Таким образом, студень—это насыщенный раствор низкомолекулярной жидкости в высокополимере Жа- Жа. Другими словами, студень—это система, состоящая, во-первых, из пространственной сетки, образованной из сшитых в некоторых местах между собой макромолекул полимера, и, во-вторых, из молекул низкомолекулярной жидкости, заполняющих свободные места в этой сетке. Следовательно, в отличие от обычных растворов Жз- Ж], в которых растворитель Жх является непрерывной средой с прерывно и равномерно распределенными молекулами растворенного вещества, в студне непрерывной средой (сеткой, скелетом) является растворяемое вещество полимера, а прерывно распределенными оказываются молекулы растворителя. Такое своеобразное строение студней обусловливает появление в них и ряда особенных физических и механических свойств, на которых мы остановимся позднее. [c.181]

Эластичные гели, образованные полимерами с гибкими макромолекулами, в аналогичных условиях ведут себя иначе. Благодаря гибкости пространственной сетки студень при высушивании легко деформируется, сжимается, так что можно высушиванием получить совершенно сухой полимер (ксерогель), который сохраняет эластичность. Он снова способен набухать в подходящем растворителе. Процесс обратим и может быть повторен неоднократно. [c.264]

Ограниченное набухание может также иметь место при химической модификации полимеров, которые сами по себе способны к неограниченному набуханию. Нанример, натуральный каучук может набухать в бензине до полного растворения, однако после вулканизации, когда его молекулы химически связаны некоторым количеством атомов серы и образуют прочную пространственную сетку, набухание становится ограниченным аналогично задубленный студень желатины даже при нагревании остается в ограниченно набухшем состоянии. При очень большом числе прочных связей между молекулами, например в эбоните, короткие отрезки цепей между узлами пространственной сетки утрачивают гибкость, гель перестает быть эластичным и теряет способность к набуханию. [c.263]

Если мельчайшие капельки коацерватов не обладают достаточной агрегативной устойчивостью и в то же время не способны к коалесценции (слиянию), то они могут соединяться друг с другом, образуя флокулы, которые всплывают или опускаются на дно сосуда в виде рыхлого осадка. Такая флокуляция происходит обычно, когда фаза с большим содержанием высокомолекулярного компонента обладает достаточной вязкостью. Если же вязкость фазы небольшая, то происходит обычно коалесценция отдельных мельчайших капелек и постепенное образование более крупных капелек. Обычно при длительном стоянии системы, в которой произошла коацервация, образуются два гомогенных жидких слоя, состоящих из фаз с различным содержанием высокомолекулярного вещества. Наконец, в достаточно концентрированных растворах высокомолекулярных соединений за счет сцепления макромолекул в отдельных местах могут образовываться постоянные пространственные сетки, благодаря чему раствор превращается в студень. [c.467]

Волокна после осаждения полимера из прядильного раствора представляют собой высокопористый студень, состоящий из пространственной сетки набухшего в растворителе полимера, заполненной смесью осадителя с растворителем [62, 63]. Процесс фазового разделения в осадительной ванне, как правило, не успевает полностью закончиться. Равновесие наступает в течение как минимум нескольких минут, а волокно в осадительной ванне находится в течение примерно десяти секунд. [c.88]

Аналогия между ограниченным набуханием полимеров и ограниченным смешиванием жидкостей сохраняет свою силу только до тех пор, пока изменение температуры приводит к растворению полимера. На практике встречаются случаи ограниченного набухания и при повышенных температурах так ведут себя вулканизованный каучук и другие сетчатые полимеры, у которых мостики, прочно связывающие между собой молекулярные цепи, не позволяют последним отделяться друг от друга и переходить в раствор. Но если расстояние между мостиками достаточно велико, молекулы растворителя, проникая в пространство между цепями, раздвигают гибкие отрезки их при этом образуется студень. При наличии очень густой жесткой пространственной сетки (короткие мостики, близко расположенные друг к другу, жесткие отрезки), в которую не может диффундировать растворитель, полимер даже не набухает (эбонит). [c.370]

Студень, по существу, — насыщенный раствор низкомолекулярной жидкости в полимере, и его можно рассматривать как систему, состоящую из пространственной сетки, из частично взаимосшитых макромолекул и из молекул растворителя, которые заполняют пространство между макромолекулами. В студне дисперсной фазой служит растворитель, молекулы которого распределены в растворяемом ВМС, как в дисперсионной среде. [c.330]

Студни. Они представляют собой гомогенную систему, состоящую из ВМС и растворителя. Сплошная пространственная сетка имеет в сечении молекулярные размеры и образована не ван-дер-ваальсовыми, а химическими и водородными связями. С одной стороны, студень можно рассматривать как раствор ВМС, который образуется в том случае, если рроцесс растворения останавливается на второй стадии набухания, а с другой стороны, как раствор ВМС, который под воздействием внешних факторов потерял свою текучесть. Такие определения обусловлены двумя возможными способами получения студня. Студень образуется из раствора полимера при его охлаждении, выпаривании или при добавлении в небольших объемах электролита по другому способу студень получают при ограниченном набухании полимера в низкомолекулярной жидкости [c.372]

Ограниченное набухание может также иметь место при химической модификации полимеров, которые сами по себе способны к неограниченному набуханию. Например, натуральный каучук может набухать в бензине до полного растворения, однако, после вулканизации, когда его молекулы химически связаны некоторым количеством атомов серы и образуют прочную пространственную сетку, набухание становится ограниченным аналогично, задубленный студень желатины даже при нагревании остается в ограни-ченко-набухшем состоянии. В этом случае равновесие при ограниченном набухании имеет вынужденный характер. Отрезки цепей между узлами пространственной сетки выпрямляются при набухании, вследствие увеличения расстояний между этими узлами, но в то же время они отходят от своего наиболее вероятного свернутого состояния (см. стр. 188), поэтому при деформации энтропия цепей уменьшается (A5og <0). С другой стороны, энтропия смешения полимера и растворителя при набухании возрастает (см. стр. 176). Оэотношение этих противоположных процессов изменения энтропии определяет напряжение в полимерной сетке, ограничивающее степень набухания (Флори и Ренер). [c.202]

Концентрированные и коллоидные растворы полимеров при достаточно большой концентрации способны образовывать студни. Студнем (гелем) называют систему полимер-растворитель, лишенную текучести, но способную к большим обратимым деформациям, представляющую собой сплошную пространственную сетку, связанную межмолекулярными связями и удерживающую в себе растворитель. Основное отличие студней от концентрированных растворов связано с различием типов сетки. Сетки в растворах имеют флукгуационный характер, а в студнях они устойчивы. Студень уже не является термодинамически равновесной системой он из- [c.168]

Студень, или гель — это бинарная система, состоящая из пространственной сетки, образованной макромолекулами или их агрегатами, в которой распределены молекулы низкомолекулярной жидкости. Такие сетки при достаточно высокой концентрации полимера могут образовываться и в растворах (см. гл. 15). Основное Ьтличие студня от раствора состоит в том, что в растворах такие сетки имеют флуктуационный характер, т. е. непрерывно разрушаются и образуются под влиянием теплового движения в студне сетка имеет нефлуктуационный характер, т. е. при данных условиях она устойчива и под действием теплового движения не разрушается. [c.288]

Нам представляется, что ответ на первый вопрос содержится в работах П. И. Зубова и В. А. Каргина , С. П. Панкова и А. За-бицкого . Студень — это система полимер—растворитель, в которой существуют пространственные сетки, лишающие систему текучести. Отсутствие текучести — один из главных признаков студня, отличающий его от раствора, поскольку в противоположность растворам пространственные сетки в студнях имеют не флуктуацион-ный характер, т. е. они не разрушаются при тепловом движении. [c.95]

Студень — это неравновесное состояние системы, некоторый этаге медленно протекающего процесса разделения фаз и приближения системы к состоянию равновесия. Процесс сводится к постепенному сжатию каркаса студня в более плотную компактную массу с отпрессо-ванием второй подвижной жидкой фазы (интермицеллярная жидкость,, раствор ВМС), которая механически удерживается в пространственной сетке каркаса. [c.265]

Гели представляют собой пространственные сетки, ячейки которых заполнены растворителем. Гели характеризуются упругостью и отсутствием текучести. Эластичные гели, образованные цепными молекулами ВМС, благодаря гибкости цепей, легко изменяют свой объем при поглощении или отдаче растворителя. Основное значение для свойств гелей имеет взаимодействие между цепными молекулами, и их способность образовывать достаточно прочные связи для возникновения пространственной сетки. Если таких связей не слишком много, то образуется студень, обладающий упругими свойствами. При очень большом числе связей полимер набухает слабо и проявляет свойства застекло-ванного тела. Образование студней связано с наличием более или менее прочных связей между цепями ВМС. При наличии лишь слабых связей в полимере или значительной энергии взаимодействия полимера с растворителем полимер сначала набухает, а затем полностью растворяется такое набухание называется неограниченным (гуммиарабик в воде) по существу, здесь набухание является лишь первой стадией растворения. Если же полимер содержит некоторое число прочных связей, то он набухает, но не растворяется, так как молекулы полимера не могут разойтись, — ограниченное набухание. Набухание в этом случае проис- [c.288]

Провести аналогию между ограниченным набуханием высокополимеров и ограниченным смешением жидкостей можно только в тех случаях, когда при изменении температуры набухающий полимер начинает растворяться. Но очень часто мы сталкиваемся с ограниченным набуханием полимерных веществ и при повышенных температурах. Например, вулканизованный каучук или хорошо задубленная желатина не растворяются и при нагревании. Такое ограниченное набухание происходит в тех случаях, когда в полимерах имеются мостичные связи. Мостики, образованные между макромолекулами и лишающие систему текучести стр. 31—32), одновременно не дают возможности молекулам оторваться друг от друга и перейти в раствор. Отрезки цепей меяаду мостиками могут изгибаться и раздвигаться, поэтому маленькие молекулы растворителя могут проникать в пространство между макромолекулами. Вулканизованный или задубленный полимер может набухать, но не может растворяться. Результатом ограниченного набухания в этих случаях является образование студня. Студень — это система, состоящая из пространственной сетки молекул полимера, сшитых между собою в определенных местах, и молекул растворителя, заполняющих пустоты в этой сетке. [c.48]

Современные представления о процессах гидратациопного твердения неорганических вяжущих веществ опираются на теоретические представления физико-химической механики, основные положения которой разработаны Ребиндером [443]. Согласно таким представлениям [444], в цементе возможно существование коагуляционных (тиксотропно восстанавливающихся после разрушения и сравнительно мало прочных), а также кристаллизационных и конденсационных структур (весьма прочных и при механическом воздействии разрушающихся необратимо). Ребиндер [445] характеризует конденсационные структуры как пространственную сетку, образованную в результате возникновения химических связей за счет главных валентностей. В таком определении пе говорится о природе связей. Однако, если вслед за Ребиндером считать разрушения связей необратимыми и причислять к указанным структурам студень кремневой [c.127]

СИНЕРЕЗИС — самопроизвольное уменьшение объема студней и высокомолекулярных дисперсных структур, сопровождающееся отделением жидкой фазы. Охлаждение разб. р-ров высокомолекулярных соединений часто приводит к образованию метастабильных студней, т. е. неравновесных молекулярных пространственных сеток, к-рые могут рассматриваться как пересыщенные р-ры низкомолекулярных веществ в высокомолекулярных твердых телах. Если такие сетки удерживаются в неравновесном растянутом состоянии, напр, благодаря прочному сцеплению со стенками сосуда, С. может не наступать длительное время. Но достаточно отделить студень от стенок или разрезать его на куски, как начнется самопроизвольное сокращение объема студня и выделение жидкости (представляющей собой весьма разб. р-р высокомолекулярного вещества). С. продолжается до достижения нек-рого равновесного состояния, к-рое может быть достигнуто и в результате противоположного процесса — ограниченного набухания высокомолекулярного твердого тела в той же жидкости. Кинетика обоих процессов — С. и набухания — может быть описана ур-ниями одного и того же вида dHdx= =/(гж 1), где I — степень набухания (количество жидкости, связанное единицей веса высокомолекулярного вещества) к моменту времени т, г оо— равновесная степень набухания. [c.440]

При увеличении концентрации и уменьшении температуры способность молекул к образованию клубков уменьшается, цепи несколько распрямляются, приобретая вид гармошек, спиралей, сильно изогнутых нитей и т. д. Гибкие макромолекулы объединяются, взаимно удерживаясь возникающими в отдельных звеньях связями, значительно ослабевает броуновское движение. Все это приводит к возникновению пространственной, войлокоподобной сетки, в ячейках которой удерживается жидкая среда. Образуется студень. О) временем студень уплотняется, растет его прочность, сопротивление к деформациям, способность к растяжению и т. д. [c.50]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология