Коэффициент концентрации полимера

Уменьшение сопротивления. Под уменьшением сопротивления понимают значительное снижение коэффициента трения при малых добавках определенного высокомолекулярного полимера в ньютоновскую жидкость при ее турбулентном течении в трубе. Этот э())фект виден из рис. 7, на котором показана зависимость f от Не для разных концентраций оксида полиэтилена в воде. Здесь Ке — обычное число Рейнольдса, поскольку вязкость столь сильно разбавленных растворов полимера практически не зависит от скорости сдвига. В ламинарном режиме течения добавки полимера на величину / не влияют. Правее той точки, где начинается такое влияние (Не 3000), с увеличением концентрации полимера f уменьшается. Однако существует предел, меньше которого коэффициент трения быть не может, как бы много полимера мы пи добавляли. Из рисунка видно, что добавки долей по массе оксида полиэтилена приводят к уменьшению / для воды на 40% при значении Не= 10 , в то время как вязкость раствора увеличивается по сравнению с вязкостью чистой воды всего на 1%. В табл. 7 приведены примеры некоторых других систем, в которых наблюдается аналогичное уменьшение сопротивления. Дополнительную информацию по этому вопросу можно найти в обзорах (23, 24). [c.174]

Следовательно, макси.мально определяемый молекулярный вес пропорционален концентрации полимера, но наибольшая величина навески ограничена растворимостью полимера. Для определения благоприятно высокое значение коэффициента пропорцио- [c.421]

Коэффициент сопротивления трения изменяется также в зависимости от концентрации и вида полимера (в воде) и соответственно размеров взвешенных твердых частиц (в воздушном потоке). Чем больше при данном числе Рейнольдса концентрация полимера (полиакриламид - ПАА) в воде (рис. 1.86), тем значительнее снижается коэффициент X (аналогичные результаты можно наблюдать и по данным других работ [см. 53, 54, 505, 506, 558 и др.]). [c.93]

Изменение коэффициента диффузии полимера с увеличением концентрации в этой области составов бинарной системы объясняют влиянием двух факторов термодинамического и гидродинамического. Первый обусловлен относительной свободой движения отдельных сегментов цепи. -Второй связан с увеличением трения молекул. Уравнение Эйнштейна в этом случае записывается в виде [c.31]

Кроме того, распределения по коэффициентам седиментации полимера, полученные обычным способом и соответствующие конечным концентрациям С, могут быть экстраполированы к С- 0 при использовании известного приема графического фракционирования [8]. По экстраполяционным прямым, соответствующим графическим фракциям , можно определить 8о и кц этих фракций, рассчитать и распределения по 8о преобразовать в распределения по ММ. По известным значениям 8о и Мь графических фракций можно определить параметры уравнений типа Куна-Марка-Хаувинка и на основе соответствующих гидродинамических теорий оценить длину сегмента Куна и гидродинамический поперечник цепи [c.327]

Парофазный анализ растворов полимеров, как правило, проводили в автоматических анализаторах фирмы Перкин — Элмер методами абсолютной калибровки или внутреннего стандарта, причем относительная ошибка составляла 2—4% [79]. В качестве внутренних стандартов используются вещества, близкие по химической природе к анализируемым примесям (бутилбензол, эфир и др.). Растворы для абсолютной калибровки следует готовить с добавкой соответствующего полимера, поскольку при рабочих концентрациях полимеров (порядка 10%) присутствие их в растворе существенно влияет на коэффициент распределения примесей. При отсутствии образцов чистых полимеров, необходимых для приготовления стандартных растворов, рекомендовалось использовать метод добавки известного количества определяемой примеси к раствору анализируемого полимера [82]. [c.141]

Вискозиметрия является универсальным и доступным методом изменил состояния макромолекул в растворе. Если ставится задача такого типа, например с целью подбора наилучшего растворителя или определения молярной массы полимера, то самым надежным способом исключить всевозможные вторичные эффекты (типа структурирования) является исследование разбавленных растворов. Критерии разбавленности полимерных растворов могут сильно отличаться от критериев для растворов низкомолекулярных веществ. Приведенная выше количественная оценка показала, что концентрация 1 масс. % может оказаться очень большой с точки зрения ее влияния на вязкость растворов. Заранее критерии разбавленности обычно неизвестны. С другой стороны, работа с сильно разбавленными растворами не обеспечивает требуемой точности измерения вклада полимера в вязкость раствора. По этим причинам практически во всех случаях необходимо исследовать концентрационную зависимость вязкости растворов (находить изотермы вязкости) и затем определять значение констант уравнения изотермы при минимальной концентрации путем экстраполяции изотермы к нулевой концентрации полимера. Отсюда следует, что, во-первых, необходимо располагать уравнением изотер.мы вязкости и, во-вторых, коэффициенты этого уравнения должны иметь определенный физический смысл, делающий их значения пригодными для суждения о состоянии полимера в растворе. Таковым является уравнение Эйнштейна [c.741]

Журков И Абасов определяют 7 как коэффициент перенапряжений, указывающий, во сколько раз истинное локальное напряжение, под действием которого происходит разрыв полимера, выше среднего напряжения а в образце. Ошибочность этого определения видна уже из того, что 7 не является безразмерным коэффициентом, а имеет размерность объема. Для полимеров мм , т. е. величина намного меньше единицы. Правильный физический смысл 7 следует из флуктуационной теории (см. 11 настоящей главы), согласно которой 7=соР есть произведение безразмерного коэффициента концентрации напряжения на флуктуационный объем. [c.57]

Для некоторых рассматриваемых растворов экспериментально определены коэффициенты, входящие в формулу (1.11) (табл. 1.9). Экспериментальные данные ио зависимости растворимости газов от концентрации полимера (и температуры) приведены на рис. 1.4. [c.17]

Более глубокое изучение динамики полимеризационного реактора при высоких концентрациях полимера показало, что с большей точностью аппарат с мешалкой монет быть описан с помощью диффузионной модели, в которой коэффициент диффузии и эффективное сечение реактора есть величины переменные, зависящие от вязкости раствора, то есть от концентрации полимера. Результаты этой работы будут изложены в отдельном сообщении. [c.192]

Так как практически всегда уравнение Журкова применяется для полимеров с микротрещинами, то для сравнения с экспериментом мы придадим коэффициентам то и y в формуле Журкова (5.2) более широкий смысл, заменив хо на постоянную А, в общем случае, не совпадающую с то, и на У %, где X в общем случае равна хо 5. Величина ко — коэффициент перенапряжения отдельных полимерных цепей в отсутствие микротрещин, вызванного неоднородностью структуры полимера р — коэффициент концентрации напряжений (в присутствии трещин р>1), характеризующий перенапряжение в вершине микротрещин. Для разных полимеров ко может быть различным для полимерного стекла Хо 1, для полимерных волокон Ио> 1. [c.108]

На рис. 12 изображены опытные данные для второго вириального коэффициента узких фракций полистирола и полиизобутилена, измеренных в хороших растворителях. Это как раз случай, когда исправление теории существенно. Мы видим, что меняется у разных фракций примерно на 100%, что противоречит обсужденной нами простой теории. На рис. 13 отложен найденный из опыта параметр р. как функция концентрации полимера. Ясно, что совпадение эксперимента с теорией должно выражаться в постоянстве р в широких пределах концентраций. На самом деле в некоторых системах полимер-растворитель р меняется на 40 %. [c.54]

Следует отметить, что во многих старых работах вязкость растворов полимеров измерялась при довольно высоких концентрациях. Однако подобные результаты ничего не дают для характеристики самих макромолекул, так как их гидродинамическое взаимодействие очень сложно и с трудом поддается теоретическому учету. Кроме того, характеристическая вязкость [т)] зависит, очевидно, не только от строения и размеров макромолекулы, но и от качества растворителя (хороший или плохой). Необходимость экстраполировать данные опыта к нулевой концентрации полимера в растворе сохраняется для любых гидродинамических характеристик полимеров. Всего же таких общеупотребительных характеристик три. Это, во-первых, характеристическая вязкость [т)], во-вторых, коэффициент поступательного трения /, который получается из константы диффузии (поступательной) О, в-третьих, константа вращательной диффузии, измеряемая с помощью динамо-оптического эффекта (эффекта Максвелла). [c.143]

В большинстве проведенных экспериментов по определению коэффициента нефтеотдачи моделей пласта подтверждается исходная гипотеза о выравнивании фронта вытеснения при закачке загущенной воды вместо обычной и, следовательно, повышении коэффициента нефтеоотдачи. Существует достаточно четкая корреляция между концентрацией и вязкостью раствора полимера и степенью вытеснения продукции из линейной пористой модели пласта. В опытах с карбоксиметнлцеллюлозон КМЦ (рис. 63) наблюдается резкое увеличение полной и особенно безводной нефтеотдачи модели пласта при концентрации полимера до 0,5—1 %. Заметим, что такая концентрация в промысловых условиях может быть достигнута лишь при использовании крупнотоннажной технологии. [c.120]

При малых концентрациях полимера в растворе коэффициент Аз равен нулю. Рассчитываем значения я/г и строим их ааинсимост1> от с (рис. 45) [c.157]

Трещины серебра напоминают пеиу с открытыми ячейками, диаметр полостей и участков полимера которой в среднем равен 20 нм. При дальнейшем растяжении продолжается процесс образования трещин серебра. Уменьшение модуля упругости и предела вынужденной эластичности с увеличением деформации объясняется уменьшением плотности, вызванного этой деформацией, и последующего увеличения коэффициента концентрации напряжения на микроскопических элементах полимера, содержащего трещины серебра. Высокие скорости восстановления материала с трещинами серебра после ползучести определяются в основном его поверхностным натяжением и большой внутренней удельной площадью поверхности таких трещин [c.365]

Главная предпосылка, лежащая в теории Чевычелова, состоит в том, что разрушение ориентированных аморфнокристаллических полимеров происходит по аморфным прослойкам. Эти прослойки являются концентраторами напряжения средняя нагрузка, приходящаяся на одну цепь в аморфной области, больше, чем в кристаллите. Аморфные прослойки отличаются друг от друга количеством проходных цепей и, как следствие этого, различной концентрацией напряжения. Можно ввести коэффициент концентрации напряжения р — отношение средней нагрузки на одну цепь в аморфной области fa к нагрузке на одну цепь в кристаллите/к [c.212]

Формулы (VI. 22) дают начальный коэффициент концентрации. С течением времени I он будет увеличиваться, так как из-за разрывов связей число проходных цепей уменьшается. Разрыв будет происходить ио наиболее слабым аморфным прослойкам, для которых характерен наибольший коэффициент концентрации р. Если случайно наиболее слабые аморфные прослойки из соседних фибрилл (см. рис. VI. 11) оказываются расположенными рядом, то такое состояние их будет являться дефектом структуры. Сами прослойки нельзя называть дефектами, ибо они характерны для строения аморфно-кристаллических полимеров и являются элементами их структуры. Дефектом целесообразно считать аномаль- [c.213]

Определим из (11.49) значение температурного коэффициента энергии активации в квазихрупком состоянии полимера, по-прежнему [61] считая, что Л = 10- з с, vo = 3 10- з с , о = 50МН/м Г = = 300 К, Я= 1,2 нм, но уже ш= 1,4-10 2 м (одна полимерная цепь), и что коэффициент концентраций напряжения для начальных мик-ротрещин полимерных стекол Ро=Ю, а типичная ширина образца-полоски 1== 1 см. Расчет дает значение 9 = 100 Дж/(моль-К), что близко к значению ПО Дж/(моль-К), приведенному в [9]. Увеличение д для квазихрупкого состояния в четыре раза по сравнению со значением = 25 Дж/(моль-К) для хрупкого состояния может быть объяснено увеличением коэффициента объемного теплового расширения полимера в три раза при переходе из стеклообразного в высокоэластическое состояние. Так как при переходе через 7 хр в местах концентрации напряжения наблюдается высокоэластическая деформация, то тепловое расширение в этих микрообъемах возрастает в три раза. Следовательно, с увеличением объема при тепловом расширении возрастает подрастянутость химических связей полимерных цепей. [c.320]

Так как Уц слабо зависит от молекулярной ориентации, то следует ожидать, что основной эффект изменения а с ориентацией проявится в изменении и, 3 и коэффициента Л = Л(а, Г), который с увеличением ориентации немного возрастает вследствие увеличения числа цепей на единичную площадь поперечного сечения и уменьшения (й 3. В предельно ориентированном состоянии, если 7о в соответствии с экспериментальными данными сохраняет то же значение, что и в неориентированном состоянии, флуктуационный объем со уменьшается в шесть раз. Это объясняется тем, что в ориентированном состоянии на пути трещ,ины рвется каждая цепь, поэтому Я=Я,о, что в три раза меньше, а Хл —Я,о, что в два раза меньше, чем у неориентированного полимера. Разрывная длина химической связи Я,м не меняется. Если еще учесть, что с увеличением степени ориентации хрупкое состояние полимера при той же температуре приближается к нехрупкому состоянию, характеризующемуся коэффициентом концентрации напряжения в вершине трещины, в несколько раз меньшим, то прочность предельно ориентированного полимера по сравнению с неориентированным полимером в хрупком состоянии должна быть больше в 10—20 раз, [c.328]

Многие полимеры не смешиваются, а при смешивании некоторых пар полимеров с водой образуются две водные фазы. Например, смесь, содержащая по 8% по-лиэтиленгликоля и декстрана, в воде образует две фазы следующего состава 2% полиэтиленгликоля + 20% декстрана и 12% полиэтиленгликоля +0,01% декстрана. Такого рода поведение удобно для экстракции таких ферментов, которые не экстрагируются органическими растворителями. Регулируя концентрацию полимеров, pH и концентрацию солей, можно получить коэффициенты распределения, равные пяти и более [414]. [c.456]

Критика механизма разрушения Куна, исключающего развитие трещин, высказывалась различными исследователями неднократ-но. Сама гипотеза Куна до сих пор на опыте никем не была подтверждена. Это, конечно, не значит, что в напряженном полимере вовсе не происходят разрывы отдельных цепей во всем объеме образца. Процесс термической деструкции цепей полимера часто наблюдается в напряженных полимерах, но он не является главным. Поскольку среднее напряжение в образце всегда значительно ниже концентраций напряжений вблизи микротрещин и других дефектов структуры, там и наблюдается основной процесс разрыва цепей полимера, который также является процессом термомеханической деструкции, но локализован в местах перена-пряжений . На термомеханическую деструкцию в массе полимера можно вводить поправку, учитывая, что скорость роста трещин Б полимере зависит от числа рвущихся химических связей, приходящихся на единицу длины трещины, а число неразорванных цепей в результате термомеханической деструкции уменьшается. Однако коэффициент концентрации напряжения р в вершине трещины для твердых полимеров примерно равен 10, н поэтому можно считать, что вероятность разрыва цепей в массе материала незначительна. Поэтому термомеханическая деструкция цепей, происходящая в массе полимера, приводит лишь к незначительному увеличению скорости роста трещин и мало влияет на долговечность полимеров. [c.101]

Напряжение вибрационного датчика вязкости изменяется при перемещении пробного тела через границу раздела фаз в системе бензол — вода — поливиниловый спирт (рис. 1). Напряжение пропорционально скорости пробного тела и связано с вязкостью жидкостей и- = аУгде а — коэффициент р — плотность а] — вязкость. Полимер обладает поверхностной активностью, по сравнению с системой бензол — вода избыточное механическое сопротивление уменьшается. Группа кривых, полученная при концентрации полимера 5 мае. %, показывает постепенное уменьшение механического сопротивления поверхности при последовательных перемещениях зонда. Вязкость водной фазы значительно увеличена. Очевидно, пмеет место ситуация, когда время релаксации больше Тп. Дальнейшее возрастание концентрации полимера увеличивает вязкость водной фазы столь сильно, что при использованном масштабе регистрации на этом фоне незаметен вклад 1раницы раздела. [c.7]

Оценка растворяющей способности по степени набухания полимера в жидкости также имеет основания, поскольку можно считать, что чем ниже концентрация полимера в фазе /У, т. е. че.м выше степень набухания, тем ближе система находится к критической температуре с.мешеипя. Однако это лишь ориентировочная оценка, так как необходимо знать точную форму правой ветви равновесной кривой. На примерах равновесия смесей низкомолекулярных жидкостей можно убедиться, что не всегда состав фаз при какой-либо одной те.мпературе может охарактеризовать относительное положение верхней критической температуры с.мешення. Более точным явилось бы определение температурного коэффициента изменения состава фаз, но практически этот прием анализа сложен. [c.54]

Для полимеров в низкопрочном состоянии (при наличии микротрещин) общая картина разрущения та же, но из-за существования микрообластей перенапряжений в вершинах мик-ротрещии хрупкая прочность меньше в ip раз (р —коэффициент концентрации напряжений). При низких температурах (рис. 3.4) в микрообластях перенапряжений пластическая деформация не [c.47]

Таким образом, трещины серебра — это клиновидные области расслоившегося и сильно деформированного полимера, подвергшегося значительной вытяжке и упрочнению. Упрочненные участки материала (тяжи) скрепляют створки трещин. Принимая на себя нагрузку, они препятствуют значительному увеличению перенапряжений в вершинах трещин серебра . Практически можно считать, что в этом случае напряжение на оставшееся сечение а равно номинальному напряжению а, поэтому коэффициент концентрации напряжения при росте трещин серебра практически не меняется (р = onst). [c.84]

Зная у для хрупкого и квазихрупкого разрушения, можно рассчитать коэффициенты концентрации напряжения (3, которые соответственно равны рхр = 63 и ркхр = 22,5, т. е. нри переходе через температуру хрупкости с повышением температуры уменьшается в три раза, что согласуется с представлениями о снижении р в квазихрупкой треш,ине из-за релаксации напряжения вследствие вынужденной высокоэластической деформации полимера. Если бы энергия активации оставалась при переходе через Тх-р неизменной или увеличивалась не слишком сильно, то согласно уравнению [c.127]

Отсюда следует пажнып вывод, что предэкспонента зависит не только от строения полимера, по и от степени его дефектности. Среди других параметров наиболее существенное влияние на А оказывают размеры опасных микротрещин. Другие параметры, например <7 и Т, влияют на А значительно слабее, так как изменение о от Оо до Ок происходит всего в несколько раз, изменение температуры в области измерений еще меньше. Влияние этих параметров на gA можно оценить как 0,5, тогда как длины трещин измеия)от А на 2—3 порядка (рис. 6.7). Коэффициент концентрации напряжении влияет косвенно на величину А через изменение /о. Так как то в целом зависимость А от /о корневая. Поэтому можно считать, что для данного состояния полимера величина А пропорциональна коэффициенту (i и зависит только от р, ст и Г (Л = onst- рГ/(т). При переходе полимера из одного состояния в другое (из неориентированного в ориентированное, из хрупкого в квазихрупкое) константы X, Я и Va изменяются, но А т при —иХо остается неизменным. [c.162]

Из сказанного следует, что если образцы с длинными трещинами испытывают только квазихрупкое разрушение, то образцы того же полимера с короткими трещинами испытывают по-прежнему хрупкое разрушение. Переход от одного механизма разрушения к другому происходит при некоторой длине трещины 1о = 1о р. с понижением температуры увеличивается, достигая при некоторой температуре критического значения / . Из этого следует важный вывод, что температура хрупкости Тхр для разных трещин различна. С увеличением температура Тхр снижается до определенного предела (при /о р=/к), с уменьшением температура Гхр повышается, пока не достигнет при /о = 0 наибольшего значения, близкого к Тс- Таким образом, область длинных трещин в интервале температур, где образцы с короткими трещинами рвутся хрупко, характеризуется квазихрупким разрывом. В этой области повышенных температур Ов слабо зависит от /о, так как коэффициент В в уравнепии (6.26) при Т—)-оо стремится к пулю. Это значит, что предел текучести н некоторой области средних значений 1о практически постоянен, а следовательно, постоянен и коэффициент концентрации на-прянсений [c.166]

Таким образом, можно считать, что а,(, как и сто, практически от температуры не зависит, если к- и (i с температурой заметно пе изменяются. Но при переходе полимера из хрупкого в ква-зихрушсое состояние СТк увеличивается вследствие изменения коэффициента концентрации напряжений. Как и безопасное напряжение, Ок существенно зависит от дефектности полимера, уменьшаясь при увеличении длины трещины разрушения о. [c.174]

Экспериментальные данные о долговечности получены в интервале Оо—аф главным образом для квазихрупкого и в отдельных случаях для хрупкого состояния полимера. В обоих состояниях уравнение долговечности внутри интервала Оо—сгф имеет вид уравнений (6.19) или (6.24), которые по форме напоминают уравнение Журкова (5.2), но отличаются тем, что вместо эмпирического структурного коэффициента -у стоит произведение флуктуационного объема Ил на коэффициент перегрузки цепей Хо и на коэффициент концентрации напряжений 3, а вместо периода колебаний атомов Хо стоит предэкспонента А, являющаяся сложной величиной вида (6.18), зависящей от длины начальной микротрещииы /о, частоты о (или периода колебаний атомов в полимерной цепи то= о ). флуктуационного (активационного) объема оа, коэффициентов хо и р, а также от а и Г. При /о—>1 ,0 (Я,о — межмолекулярное расстояние) А—иго и р— 1, а у—> VлXo. Это значит, что при переходе от низкопрочного к высокопрочному полимеру уравнение (6.24) переходит в уравнение (5.2). [c.190]

Таким образом, молекулярный вес полимера определяется с помощью двух независимых измерений 5 и 1). При этом метод является абсолютным, не зависящим от каких-либо конкретных моделей макромолекулы. Константа / — важная гидродинамическая характеристика макромолекул. На ее анализе мы остановимся дальше. Рассмотрим кратко, как осуществляется измерение О — коэффициента диффузии полимера [7]. Для измерения коэффициента диффузии макромолекул пользуются методом, впервые разработанным Ламмом. В специальной кювете создают границу между раствором полимера и чистым растворителем, на которой концентрация изменяется скачкообразно от Сд до 0. [c.126]