Раствор полимеров, определение вязкост

Определение относительной вязкости (отношения вязкостей). Относительная вязкость — это отношение вязкости раствора полимера к вязкости растворителя. Так как вязкость линейных макромолекул является величиной прямо пропорциональной времени истечения и удельному весу испытуе- [c.146]

Влияние средней молекулярной массы на вязкость полимерных растворов. Молекулярная масса М — один из основных показателей полимера вязкость полимерных растворов т в значительной степени зависит от размеров молекул (табл. 28 (данные [23]) и рис. 47). Определенный разброс на графике т = [(1х) объясняется различием в показателе молекулярно-массового распределения для разных партий товарных полимеров. В целом существует довольно четкая корреляция между вязкостью и молекулярной массой. На этом основан один из методов определения молекулярной массы полимеров. Растворы полимеров с большей молекулярной массой обладают бо.тее высокими значениями вязкости. [c.111]

Определение вязкости растворов полимеров основано на измерении времени истечения жидкостей из капилляра вискозиметра. Расчет проводят по уравнению Пуазейля [уравнение ( .6)1. [c.138]

Характеристическая вязкость [т1] растворов полимеров не зависит от их концентрации и определяется природой полимера и растворителя. Поэтому ее используют при вискозиметрическом определении молярной массы М полимера [c.219]

Необходимым условием использования уравнения Пуазейля для расчета вязкости является ламинарность движения жидкости в капилляре. Турбулентности потока избегают путем соответствующего подбора диаметра и длины капилляра вискозиметра. В вискозиметрах, применяемых для определения вязкости растворов полимеров, условия течения жидкости в капилляре при обычных перепадах давления соответствуют числам Рейнольдса, меньшим 200. Отклонения от закона Пуазейля возможны также вследствие того, что, строго говоря, растворы полимеров представляют собой неньютоновские жидкости, вязкость которых зависит от скорости их истечения через капилляр. Для того чтобы свести к минимуму этот источник ошибок, для измерений вязкости растворов полимеров принято использовать вискозиметры, время истечения жидкости в которых достаточно велико и составляет 100—200 с. [c.140]

Дель работы получение реологических кривых для растворов полимеров при различных концентрациях определение предельных напряжений сдвига и построение зависимости вязкости раствора от концентрации полимера. [c.194]

Прежде чем рассматривать взаимосвязь между вязкостью раствора полимера и его молекулярным весом или длиной его цепи, необходимо отметить, что и другие факторы могут оказывать на вязкость раствора влияние столь же значительное, как и молекулярный вес. Наиболее важным из этих факторов является, конечно, концентрация растворенного вещества, поэтому установление зависимости вязкости от концентрации является одной из главных задач при определении молекулярного веса методом вискозиметрии. Для большинства систем полимер — растворитель эта зависимость достаточно сложна (кроме области малых концентраций). Как правило, разность между вязкостью разбавленного раствора полимера и вязкостью чистого растворителя растет быстрее, чем концентрация растворенного вещества. Такой характер зависимости обусловлен тем, что с возрастанием концентрации увеличивается возможность взаимодействия отдельных макромолекул, в результате чего возникают соответствующие нарушения течения. В настоящее время еще нет теории, достаточно точно описывающей зависимость вязкости растворов полимера от концентрации, поэтому влияние этого фактора следует по возможности исключать, проводя измерения при малых концентрациях и надлежащим образом экстраполируя полученные данные к нулевой концентрации. [c.231]

Определение эффективной вязкости раствора полимера. [c.158]

Из сказанного видно, что растворители избирательно обладают растворяющей способностью Для каждого полимера можно подобрать свои группы сильных и слабых растворителей При изготовлении лакокрасочных материалов часто используют так называемые разбавители К ним относят такие вещества, которые, не растворяя полимер, уменьшают вязкость раствора в сильном растворителе При достижении определенной концентрации разбавителя в растворе может произойти выделение полимера Эффективность разбавителя определяется числом разбавления К, характеризующим предел растворимости полимера [c.45]

Из величин, измеряемых при вискозиметрическом определении молекулярного веса, наибольший интерес представляет отношение вязкости раствора полимера к вязкости некоторой среды (обычно чистого растворителя) следовательно, необходимы только относительные измерения. Для этой цели очень удобны и часто используются капиллярные вискозиметры широко известных типов. В данной главе рассматриваются в основном практические вопросы, связанные с применением таких приборов для определения вязкости растворов, а также способы обработки результатов измерений при вычислениях молекулярного веса и других структурных параметров растворенного вещества что же касается теоретических положений, то излагаются лишь основные из них и притом в общих чертах. Для оценки величины молекулярных весов в некоторых случаях можно также про- [c.227]

Вязкость раствора полимера зависит от средней степени ассоциации раствора, следовательно, с изменением последней изменяется и вязкость. Например, температуре -1-40° отвечает определенная степень ассоциации раствора и определенная вязкость.-Быстро охладим раствор до +20°. Новой температуре отвечает иная, большая степень ассоциации, а следовательно, и более высокая вязкость. Вязкость раствора при переходе от температуры -1-40° к - -20° должна измениться, но так как ассоциаты в растворах полимеров образуются и разрушаются очень медленно, то и вязкость должна изменяться медленно. Если измерять вязкость этого раствора при - -20° через определенные промежутки времени, то можно наблюдать непрерывное изменение вязкости Но через какой-то промежуток времени вязкость раствора должна установиться постоянной, — это будет означать, что система достигла своего состояния равновесия при температуре 20 . [c.68]

Полиэлектролитное набухание можно устранить путем введения в исходный раствор некоторого избытка нейтрального низкомолекулярного электролита или путем поддержания постоянной ионной силы раствора при разбавлении. Тогда концентрация компенсирующих противоионов в молекулярных клубках не изменяется при разбавлении, и полиэлектролит в растворе ведет себя, как незаряженный полимер приведенная вязкость линейно уменьшается с уменьшением концентрации (см. рис. IV. 3). Аналогичное поведение обнаруживает полиэлектролит в растворителях с относительно низкой диэлектрической проницаемостью, в которых электролитическая диссоциация практически полностью подавлена (например, полиметакриловая кислота в абсолютном метаноле или полиакриловая кислота в диоксане). Такими приемами разбавления или подбором подходящего неводного растворителя пользуются при определении молекулярной массы полиэлектролита вискозиметрическим методом. [c.121]

Вязкость разбавленных растворов полимеров. Определение молекулярного веса. При очень большом разбавлении, примерно до сотых долей процента, вязкость таких растворов, являющихся бесструктурными жидкостями (поскольку макромолекулы полимера в них крайне удалены друг от друга), подчиняется законам Ньютона и Пуазейля (рис. 49, а, 1) и по своей [c.213]

Приготовление растворов для определения вязкости. Мерную колбу (50 мл) с притертой пробкой взвешивают на аналитических весах с точностью до 0,0001 г, затем берут такое количество полиизобутиленов, чтобы относительная вязкость раствора была равна примерно 1,3 (при молекулярном весе 200 000 берут около 0,024 г), и взвешивают с точностью до 0,01 г. После этого взвешенный кусочек помешают в мерную колбочку и еще раз взвешивают вместе с нею на аналитических весах с точностью 0,0001 г. Затем в колбу наливают хлороформ. Во избежание попадания в хлороформ мельчайших частиц от пробки его наливают через воронку с бумажным фильтром. Чтобы набухший полимер не образовывал пробки в узкой части колбы, хлороформ наливают не до метки, а ниже. [c.25]

Вязкость растворов полимеров. Хотя растворы полимеров представляют собой молекулярно-дисперсные системы и этим вполне соответствуют условиям истинного растворения, для них характерна исключительно высокая вязкость. Столь высокая вязкость растворов затрудняет их детальное изучение, определение теплот растворения и набухания и величины молекулярного веса полимера. Даже при большом разбавлении (0,25—0,5%) вязкость раствора полимера в 15— 5 раз превосходит вязкость растворителя. Высокая вязкость полимерных растворов обусловлена большими размерами макромолекул и их нитевидным строением. Размеры макромолекул в сотни и тысячи раз превосходят размеры молекул растворителя и обладают значительно меньшей подвижностью. Поэтому макромолекулы оказывают сильное сопротивление движению жидкости (растворителя). Сопротивление движению жидкости возрастает с увеличением длины макромолекулы и степени ее вытянутости. Клубкообразные макромолекулы быстрее перемещаются в растворителе и не столь сильно затрудняют движение молекул растворителя. Благодаря этому уменьшается коэффициент внутреннего трения, что приводит к снижению вязкости раствора. Вязкость увеличивается и с возрастанием сил межмолекулярного взаимодействия, поскольку затрудняется скольжение цепей относительно друг друга. [c.68]

Изменение состава растворителя в волокне достигается благодаря взаимной диффузии компонентов осадительной ванны в формующуюся нить и компонентов прядильного раствора в осадительную ванну. При этом существует индукционный период между моментом изменения состава нити и моментом достижения раствором полимера определенного значения эффективной вязкости, что связано, как было отмечено выше, с конечными скоростями установления фазового равновесия в системе. Таким образом, застудневание обусловливается двумя процессами — диффузией компонентов в нить и распадом на равновесные фазы. Соотношение скоростей этих процессов влияет на структуру образующейся нити. [c.184]

Для незаряженных полимеров приведенная вязкость Лпр линейно убывает с уменьшением концентрации раствора, стремясь при экстраполяции к нулевой концентрации к своему пределу —характеристической вязкости [т]]. Для растворов ионизированных макромолекул при низких ионных силах зависимость приведенной вязкости от концентрации раствора аномальна их приведенная вязкость с уменьшением концентрации полиэлектролита нелинейно возрастает (рис. IV. 3). Это делает невозможным определение характеристической вязкости раствора полиэлектролита путем экстраполяции измеренной в таких условиях приведенной вязкости к нулевой концентрации полимера. [c.120]

В растворах высокомолекулярных веществ каждой температуре отвечает определенное значение концентрации раствора и определенная степень ассоциации. Предположим, мы приготовили раствор полимера определенной концентрации при повышенной температуре. При охлаждении раствора часть растворенного вещества переходит в осадок, следовательно, концентрация раствора уменьшается. Если время, в течение которого мы раствор охлаждали, того же порядка, что и время релаксации ассоциатов (стр. 67), то для каждой температуры мы будем наблюдать равновесное значение концентрации (вязкости) раствора. [c.71]

Это в определенной степени объясняет закономерности изменения вязкости в минерализованных растворителях. В кислой среде происходит подавление диссоциации карбоксильных групп полимера, и цепочка молекулы сворачивается в клубок . С ростом pH раствора в результате усиления диссоциации карбоксильных групп происходит увеличение вязкости, но до определенного предела, так как увеличение концентрации ионов, экранирующих заряды карбоксильных групп, приводит, наоборот, к снижению вязкости раствора полимера (рис. 55). [c.115]

Схема вытеснения. Процесс вытеснения происходит при закачке определенного объема мицеллярного раствора и образования в пласте соответствующей оторочки, которая проталкивается оторочкой водного раствора полимера, а затем обычной водой (рис. 114). Загущенную полимером воду подают как промежуточный рабочий агент для повышения равномерности охвата заводнением. Промежуточный рабочий агент можно подавать порциями с постепенно понижающейся вязкостью, например, от вязкости, равной вязкости мицеллярного раствора, до вязкости воды. [c.193]

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]

Работу начинают с определения вязкости раствора полимера. В колена б с помощью пипетки наливают 5 мл исходного раствора. После 10—15 мин термостатирования при помощи груши с резиновой трубкой, надетой на колено 5 вискозиметра, засасывают раствор в шарик вискозиметра чуть выше верхней метки. [c.142]

Для определения вязкости растворов полимеров обычно применяют капиллярные вискозиметры типа вискозиметра Оствальда или вискозиметра Уббелоде (рис. У.б). [c.140]

Имея от трех до пяти -определений вязкостей растворов полимера различных концентраций, находят удельную вязкость для всех трех--пяти растворов полимера в отдельности ПО формуле [c.157]

Многие гели и студни под влиянием механических воздействий при перемешивании, встряхивании и т. д. способны разжижаться, переходить в золи или растворы полимеров, а затем, при хранении в покое, с большей или меньшей скоростью вновь застудневать. Если вновь полученный гель или студень опять перемешать, то он снова разжижается, вязкость его уменьшается до вязкости исходного золя или раствора полимера. Но стоит оставить полученную систему в покое, как она через определенное время снова превращается в гель или студень. [c.232]

Широкое применение благодаря простоте нашел вискозимет-рический метод определения средневязкостной молекулярной массы Мп. Он состоит в определении характеристической вязкости [т]] раствора полимера. Характеристическая вязкость определяется объемом, который занимает макромолекула в растворе, В свою очередь этот объем зависит от молекулярной массы, характера взаимодействия полимера с растворителем и строения полимера. Между характеристической вязкостью и молекулярной массой полимера существует эмпирическое соотношение, известное под названием уравнения Марка — Куна— Хувинка [c.18]

Молекулярную массу и молекулярно-массовое распределение можно измерить методом гель-пропикающей хроматографии путем сравнения со стандартом. Однако благодаря влиянию молекулярной массы на физические свойства полимера используют ряд других более быстрых методов приближенного определения величины молекулярной массы. Часто определяют вязкость раствора полимера в тетралине при нескольких концентрациях полимера. Среднемолекулярную массу Лiw можно затем соотнести с характеристической вязкостью. При значениях до 650 000 можно пользоваться соотношением [9] [c.198]

Экспериментально показано, что растворы полимеров ие подчиняются закону Гагена — Пуазейля [2]. Это проявляется в том, что вяз-fw Tb растворов полимеров, определенная в капиллярном вискозиметре, зависит от скорости истечения раствор-а. Такое течение раствора в капилляре вискозиметра называется неньютоновским течением, а вязкость — неньютоновской. [c.289]

Цель работы получение кривых течения для ньютоновской жид ости (воды) и неньютоновской жидкости (раствора полимера при двух концентрациях) определение предельного напряжения сдвига и вязр ости растворов полимера построение графиков зависимости вязкости от нагрузки. [c.188]

Вязкость растворов полимеров. Высокая вязкость растворов затрудняет их детальное изучение, определение теплот растворения и набухания и величины молекулярного веса полимера. Даже при большом разбавлении (0,25—0,5%) вязкость раствора лолимера в 15—2 5 раз превышает вязкость растворителя. Высокая вязкость полимерных растворов обусловлена большими размерами макромолекул и их нитевидным строением. Макромолекулы по своим размерам в сотни и тысячи раз превосходят молекулы растворителя и обладают значительно меньшей под зижностью. Поэтому макромолекулы оказывают сильное сопротивление движению жидкости (растворителя). Сопротивление движению жидкости возрастает с увеличением длины макромолекулы и степени ее вытянутости. Клубкообразные макромолекулы быстрее перемещаются в раствори еле и не так сильно затрудняют движение молекул растворителя. Благодаря тому уменьшается коэффициент внутреннего трении и, пони--жается вязкость раствора. [c.61]

На вязкость растворов полимеров определенное влияние оказывает также давление, применяемое в процессе испытаний. Под действием давления длинные нитевидные макромолекулы ориентируются в направлении движения раствора, благодаря чему снижается сопротивление, оказываемор его течению. [c.62]

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]

Наиболее широкое распространение для определения заиисимоо-тя вязкости растворов полимеров от их молекулярной массы получв-Л(3 уравнение [c.85]

Белхувер и Уотерман [28] указывают па возможность использования вязкости при графико-статистическом анализе смазочных масел. Шислер и соавторы [66] нашли, что для характеристики отдельных фракций, получаемых при фракционированной перегонке высокомолекулярных углеводородов, вязкость (с точностью 0,1%) является значительно более чувствительной константой, чем показатель преломления (с точностью до 0,0001), и часто приближается по чувствительности к температуре кристаллизации, определяемой с точностью 0,1 С. Шмидт и соавторы [69] нашли, что температурный коэффициент вязкости сильно зависит от тонкого изменения строения углеводородов. Широкое распространение получил метод Штаудингера определения молекулярного веса высокомолекулярных полимеров па основании определения вязкости растворов в низкомолекуляршлх растворителях. [c.101]

Для нахождения характеристической вязкости пользуются графическим методом (рис. 121) по оси ординат откладывают значения т1уд/с, определенные опытным путем для разбавленных растворов полимера, а по оси абсцисс — соответствующие концентрации. Отрезок, отсекаемый полученной прямой на оси ординат, соответствует характеристической вязкости. [c.198]

Следует отметить, что даже для тщательно обеспыленных полимерных систем наиболее типично гетерогенное зарождение кристаллизации. В расплаве или растворе полимера в определенном интервале температур всегда присутствуют агрегаты макромолекул, характеризующиеся достаточно большими временами жизни. Они и выполняют роль гетерогенных зародышей. Кристаллизация на гетерогенных зародышах начинается уже при небольших переохлаждениях системы и характеризуется относительно короткими периодами индукции. Скорость гетерогенного зародышеобразова-ния в значительной степени зависит от температурной предыстории системы. Если кристаллический полимер с определенной надмолекулярной структурой многократно расплавлять и расплав нагревать до одной и той же температуры, не слишком превышающей Тпл, то при последующем его охлаждении и кристаллизации исходная морфологическая картина каждый раз в точности повторяется. Эта память расплава объясняется тем, что кристаллизация каждый раз начинается на одних и тех же зародышах, которые в условиях опыта не разрушаются и вследствие высокой вязкости расплава за время опыта даже не успевают существенно переместиться в пространстве. Однако если тот же расплав сильно перегреть, то гетерогенные зародыши разрушаются и последующая кристаллизация уже характеризуется гомогенным зарождением. Она начинается при относительно больших переохлаждениях системы и характеризуется большими индукционными периодами по сравнению с таковыми при кристаллизации на гетерогенных зародышах. Гомогенный зародыш, по всей вероятности, представляет собой одну макромолекулу, принявшую в результате флуктуации кристаллоподобную складчатую конформацию. [c.188]

Методика работы. В два стакана помещают по 50 мл раствора сополимера. Один из стаканов устанавливают на магнитную мешалку и титруют 0,1 н. раствором NaOH последовательно до рН = 7, 8, 9, 10, 11. По достижении каждого значения pH пипеткой отбирают 10 мл раствора и переносят в вискозиметр, установленный в термостате, для измерения вязкости. Через 1—2 мин после термостатирования раствора определяют время его истечения. Определение времени истечения проводят не менее 3 раз и выбирают среднее из полученных значений. Вынимают вискозиметр из термостата, выливают растворитель и заполняют вискозиметр раствором полимера со следующим значением pH раствора. По окончании измерений вискозиметр тщательно моют и изме- [c.160]

При определении вязкости следует учитывать, что равновесие в растворах полимеров достигается очень медленно. Растворы можно приготавливать или хранить при температурах, отличных ог тех, при которых измеряется вязкость. При измеиепии температуры структура раствора изменяется, а следовательно, изменяется вязкость, что проявляется в разных временах истечения. Чтобы получить точные значения ВЯЗК0СТ1Т, необходимо выдерживать растворы при заданной температуре в термостате в течение некоторого определенного времени, требуемого для установления равковесия в растворе. Истинные значения вязкости — это значения, не изменяющиеся [c.410]

Таким образом, зависимость логарифма вязкости от напряже ния сдвига для разбавленных растворов полимеров выражается полной кривой течения (рис. 177),начальный участок которой отвечает наибольшей пьютоноаской вязкости, конечный — наименьшей ньютоновской вязкости при предельной ориентации макромолекул. Средний участок кривой соответствует структурной вязкости (гла- на IX). При определении характеристической вязкости необходимо проводить измерения в ньютоновских режимах течения, Эго дo т f-гается проведением опытов при очень малых напряжениях и скоростях сдвига или экстраполяцией полученных зависимостей lgr =/(Y) или Igr] —/(стт) к нулевой скоросги кли к рулевому напряжению сдвига [c.412]

Характеристическую вязкость определяют по величине относи-телыюй вязкости разбавленные растворов полимеров (стр. 408), Затем рассчитывают удельные и приведенные вязкости и строят график зависимости у с = 1(с). Экстраполяцией полученной прямой к нулевой концентрации находят значение [и]]. Определение К и а проводится следующим образом. Сначала получают несколько фракций одного и того же полимера к осмометрическим методом И. И светорассеяниект (стр. 473) определяют их молекулярные веса (М и т. Д-). Затем для этих же фракций находят описан- [c.466]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология