Полимеры отличие от коллоидных систем

Одно из девяти сочетаний Г/Г в обычных условиях не может образовать коллоидной системы, так как газы при любых соотношениях дают истинные растворы. Однако и газы могут проявлять некоторые свойства коллоидных систем благодаря непрерывным флуктуациям плотности и концентрации, вызывающим неоднородности в системе. Ближе к коллоидным системам жидкие растворы, в которых молекулы растворителя и растворенного вещества значительно отличаются по размерам и природе. К таким растворам относятся растворы сильно ассоциирующих веществ и растворы полимеров, которые при определенных условиях могут образовывать ассоциативные и молекулярные гетерогенные дисперсные системы. Размеры молекул (ассоциатов) растворенного вещества иногда превышают размеры обычных коллоидных частиц. Эти системы обладают многими свойствами, характерными для типичных гетерогенно-дисперсных систем. Они как бы связывают в единое целое все дисперсные системы и указывают на непрерывность перехода от истинных растворов к истинным гетерогенным дисперсным системам. [c.14]

Вследствие большой длины молекулярных цепей, коллоидные системы второго типа в ряде отношений отличаются от растворов низкомолекулярных веществ (глава восьмая). Важно, что эти отличия характеризуют те же свойства макромолекул, которые определяют их поведение и в твердых полимерах (глава десятая). Поэтому твердые полимеры изучаются в коллоидной химии наряду с их растворами. Однако в инертной, нерастворяющей среде полимеры образуют дисперсии со свободными поверхностями раздела, которые по своим- свойствам относятся к первому типу систем. [c.16]

Кинетические свойства системы обусловлены подвижностью молекул или атомов. В растворах полимеров присутствуют большие макромолекулы, время релаксации которых очень велико. Поэтому все процессы в истинных растворах полимеров происходят очень медленно, что делает их похожими па коллоидные системы. Но в отличие от коллоидных систем, малая скорость процессов, происходящих в истинных растворах полимеров, не связана с неравновесностью системы. Истинные растворы полимеров — это термодинамически устойчивые равновесные системы. Состояние равновесия устанавливается в них очень медленно вследствие очень больших времен релаксации цепных молекул, причем время релаксации тем больше, че.м винте концентрация полимера в растворе. Рассмотрим это явление подробнее. [c.331]

Производство П. п. поливом дисперсий полимеров на твердую поверхность практически не отличается от описанного выше. Для этой цели обычно применяют коллоидные системы (напр., латексы), в к-рых дисперсионной средой служит вода, а дисперсной фазой — частицы полимера. Производство П. п. из дисперсий полимеров обладает рядом существенных преимуществ перед способом, при к-ром применяются р-ры полимеров 1) отпадает необходимость в дорогостоящих, токсичных и огнеопасных органич. растворителях 2) возникает возможность непосредственно использовать эмульсии и суспензии, получен- [c.321]

Застудневание. Второй формой явной коагуляции лиофильных золей, включая в это понятие и растворы полимеров и коллоидные раствору в узком смысле, является процесс застудневания, или желатинирования. Точнее сказать, застудневание представляет собою лишь особый этап в общем процессе явной коагуляции. От другой формы явной коагуляции—высаливания—застудневание отличается тем, что при нем не происходит разделения системы на две фазы с образованием осадка, а вся система в целом переходит в особую, как бы промежуточную форму своего существования— студень (или по старой терминологии—гель). С этого промежуточного этапа явная коагуляция легко может перейти в заключительный этап также в виде двух форм или в виде высаливания, происходящего, как мы видели, при избыточном действии солей, или в виде так называемого синерезиса. [c.225]

Полимеры отличаются от других веществ в первую очередь механическими свойствами и свойствами растворов. Наличие больших частиц в растворах заставило отнести их к классу коллоидов, объяснив их особенности необычным сродством к растворителю. Поэтому в классической коллоидной химии полимеры рассматривались как неравновесные коллоидные системы (лиофильные коллоиды), поведение которых определяется в первую очередь сольватацией частиц. [c.21]

Процесс образования полимерных смесей — это процесс образования гетерогенной коллоидной системы. Смеси полимеров относят к дисперсным коллоидным системам на том основании, что в них реализуется коллоидная степень дисперсности одного из компонентов. Этот компонент может рассматриваться как дисперсная фаза. Для смесей полимеров характерна двухфазная структура. В областях малых добавок одного из компонентов она является типично коллоидной. Для системы с примерно равным содержанием обоих компонентов обе фазы непрерывны, и определить одну из них как дисперсную затруднительно. Специфическое отличие смесей полимеров как гетерогенных коллоидных систем от систем классической коллоидной химии — существование межфазного слоя между компонентами, являющегося результатом действия ряда термодинамических и кинетических факторов [29]. [c.15]

Иногда для изоляции применяют коллоидные растворы (например, водные эмульсии полимеров для пропитки обмоток электродвигателей). В коллоидных системах отдельными частицами являются не молекулы, а агрегаты, состоящие из множества молекул, которые распределены в среде (например, в воде), не растворяющей полимер. Коллоидные растворы в отличие от истинных нестабильны — они разрушаются под влиянием внешних воздействий и при добавлении коагуляторов (электролитов). [c.87]

Однако растворы ВМС имеют ряд специфических особенностей. В отличие от коллоидных систем растворы высокомолекулярных веществ образуются самопроизвольно при контакте полимера с растворителем путем набухания, переходящего в растворение. Самопроизвольный процесс растворения сопровождается уменьшением энергии Гельмгольца в системе (ДА<0), тогда как диспергирование вещества до коллоидного состояния [c.436]

Размеры макромолекул соизмеримы с размерами коллоидных частиц. Поэтому растворы полимеров обнаруживают ряд свойств, характерных для коллоидных золей (эффект Тиндаля, замедленная диффузия, тиксотропия и др.). Однако в отличие от коллоидных золей растворы полимеров являются молекулярно-дисперсными системами и удовлетворяют основным критериям истинных растворов 1) самопроизвольность образования, термодинамическая устойчивость, равновесность и обратимость 2) постоянство концентрации во времени 3) однофазность, гомогенность. [c.80]

Высокомолекулярные соединения (ВМС). К ним относятся природные и синтетические полимеры с молекулярной массой от десятков тысяч до нескольких миллионов. Это белки, полисахариды, каучук, синтетические полимеры. Размер молекул ВМС соответствует частицам коллоидной степени дисперсности. Растворы этих веществ часто называют молекулярными коллоидами, однако на самом деле ВМС образуют истинные растворы, т. е. однофазные системы. От коллоидных растворы ВМС отличает большая устойчивость, связанная с наличием в их молекулах большого количества лиофильных групп, более высокая концентрация растворов, способность сухого вещества набухать и переходить в растворенное состояние. Тем не менее растворы ВМС имеют и некоторые свойства коллоидов. [c.21]

В настоящее время деление коллоидных систем на две основные группы — лиофильные и лиофобные коллоиды в известной мере устарело, хотя эти термины еще широко распространены в литературе. За последние 20 лет трудами таких ученых, как В. А. Каргин, С. М. Липатов и др., доказано, что системы, ранее называвшиеся лиофильны-ми золями, на самом деле представляют собой не что иное, как истинные растворы высокомолекулярных соединений. В отличие от лиофобных золей эти растворы являются системами гомогенными и термодинамически равновесными. Исследования показали, что основной структурной единицей лиофильных золей является не мицелла (как у лиофобных золей), а сильно сольватированная (гидратированная) макромолекула высокомолекулярного. или высокополимерного соединения. Причем для многих полярных полимеров и белков сольватация является хотя и главным, но не единственным фактором устойчивости их растворов. В значительной мере характер поведения высокомолекулярных соединений в растворах определяется свойствами их длинных цепеобразных частиц — макромолекул. Огромные размеры макромолекул, превышающие в отдельных случаях размеры коллоидных частиц, объединяют эти системы с коллоидно-дисперсными системами. Сближает их и то обстоятельство, что при концентрировании растворов высокомолекулярных соединений они обращаются [c.364]

Молекулярно- и ионно-дисперсные системы всесторонне исследуются в физической химии. Коллоидные дисперсные системы являются основным объектом изучения коллоидной химии. В этих системах кинетической и структурной единицей являются не ион и не молекула в обычном смысле, а либо комплекс (агрегат) из обычных молекул, атомов или ионов, называемых мицеллой, либо макромолекула, т. е. молекула-полимер больших размеров см, с молекулярным или частичным весом в десятки и сотни тысяч кислородных единиц. Коллоиднодисперсные системы отличаются высоко развитой поверхностью, [c.296]

Несмотря на особенности растворения ВМС, их растворы истинные, термодинамически устойчивые системы. В этом заключается принципиальное отличие их от коллоидных систем, к которым долгое время относили растворы полимеров под названием лиофильных золей. Основанием для этого служили очень малая скорость диффузии, неспособность проходить через полупроницаемые перегородки, способность давать слабый, но отчетливый эффект Тиндаля, старение — изменчивость во времени, а следовательно, отсутствие равновесия. Но отличительными признаками коллоидных систем являются гетерогенность, высокоразвитая поверхность раздела между дисперсионной средой и дисперсной фазой, отсюда термодинамическая неустойчивость, неспособность существовать без стабилизатора, легкая разрушаемость под воздействием различных факторов (коагуляция). [c.258]

Более сложные закономерности возникают в тех случаях, когда полимер нерастворим в собственном мономере и выпадает в осадок. Это наблюдается в случае ряда мономеров, представляющих интерес с точки зрения получения волокнообразующих полимеров, например винилхлорида, винилиденхлорида, акрилонитрила. При проведении полимеризации в паровой фазе осаждение твердого полимера наблюдается во всех системах. Таким образом, эти реакции являются гетерогенными, хотя на первых стадиях роста полимерных радикалов они гомогенны. Описанный выше анализ в данном случае неприменим, здесь большое значение приобретает гель-эффект. Удивительно то, что общая кинетика гетерогенной полимеризации напоминает кинетику гомогенных реакций так, скорость реакции в этом случае пропорциональна концентрации мономера и квадратному корню из концентрации инициатора или из интенсивности света (что указывает на бимолекулярный механизм обрыва цепи). Явление ингибирования и продолжительность жизни полимерных радикалов в обоих случаях также, по-видимому, сходны. Молекулярные веса соответствующих полимеров, как правило, не отличаются от молекулярных весов, получаемых в результате гомогенных реакций. Несмотря на приемлемые значения констант (например, в случае винилиденхлорида =8,6, а А,=1,75-10 при 25°), температурные коэффициенты соответствуют энергиям активации 25 и 40 ккал и, конечно, слишком велики. Это означает, что механизм реакций роста и обрыва цепей зависит от других факторов. Если считать, что растущие полимерные радикалы ведут себя как коллоидные частицы, то, исходя из размеров соответствующих этим радикалам мономерных единиц, можно при помощи теории коагуляции рассчитать число столкновений в единицу времени. Полученные таким образом значения хорошо согласуются с наблюдаемыми на опыте величинами. [c.27]

Растворы высокомолекулярных соединений не являются коллоидными системами. Они отличаются от последних характерными признаками, будучи термодинамически равновесными системами, агрегативно устойчивыми без стабилизатора. Однако некоторые свойства коллоидных систем и растворов высокомолекулярных соединений одинаковы молекулы полимеров близки по размерам к коллоидным частицам, поэтому и те и другие системы обладают небольшой способностью к диффузии их можно диализовать растворы высокомолекулярных соединений, как и коллоидные системы, обнаруживают опалесценцию. Наконец, при определенных условиях в растворах полимеров и в коллоидных системах возможно структурирование. Поэтому многие физико-химические свойства высокомолекулярных соединений рассматриваются в курсе коллоидной химии. [c.69]

Наряду с растворами полимеров широкое применение находят и различные полимерные гете1югенные коллоидные системы,характеризующиеся коллоидной степенью дисперсности Это означает, что частицы в таких системах представляют собой не отдельные макромолекулы, как в растворах, а их агрегаты. Эти агре1 аты нерастворимы в жидкой срсде, называемой дисперсионной средой, н образуют в ней отдельную дисперсную фазу. Состав и свойства коллоидных систем существенно отличаются от состава и свойств истинных растворов. [c.414]

В отличие от растворов полимеров коллоидные системы обладают низкой вязкостью даже при высокой концентрации, легко разрушаются при замораживании илн действии электролитов, обладают незиг1читсльным осмотическим давлением. [c.416]

До сих пор подразумевалось, что пластификатор является хорошим растворителем полимера, и его молекулы проникают в любую точку полимера, внутрь любых полимерных структур. Такая пластификация получила название внутриструктурной, в отличие от межструктурной пластификации, когда пластификатор является плохим растворителем полимера. Тогда с полимером пластификатор смешивается только в малых количествах, и его молекулы проникают, в основном, в более рыхлые и неупорядоченные межструктурные пространства. Малое количество пластификатора адсорбируется на поверхностях раздела и играет роль граничной смазки, облегчающей подвижность надмолекулярных структур. Эта ситуация аналогична существующей в коллоидной системе, в которую в виде добавки введено ПАВ. При межструктурной пластификации из-за увеличения подвижности надмолекулярных структур Гст полимера снижается, но до определенного предела, в отличие от внутриструк-турной пластификации. [c.200]

Подводя итоги, можно заключить, что концентрированные растворы силикатов модуля выше 2 содержат, помимо олигомеров, <ремнезем с высокой степенью полимерности и с высокой связностью. Отличие таких полимеров от коллоидных частиц большей Нли меньшей дисперсности оказывается непринципиальным. Поэтому во многих случаях допустимо деление на растворенный и коллоидный кремнезем применительно к растворам силикатов высоких модулей. Необходимо только иметь в виду, что эта система [c.53]

Получение полуфабрикатов. Большинство способов получения Л. и.— ионное отложение, коагулянтное макание, термосенсибилизация, электроотложение, желатинирование, многократное макание — основано на выделении (коагуляции) полимера в результате астабилизации коллоидной системы (напр., под действием электролитов) или удаления влаги из латексной смеси (высушивания). Л. и., к-рые получают погружением формы в латексную смесь, наз. макаными. При ионном отложении форму, моделирующую изделие, погружают сначала в т. наз. фиксатор, представляющий собой водный р-р электролита [СаС1а, a(NOз)2], загущенный каолином или белой сажей , а затем сразу же в латексную смесь. После образования слоя геля необходимой толщины форму с гелем извлекают из смеси. Способ отличается высокой производительностью (при одно- или двукратном погружении формы в латексную смесь можно получать Л. и. толщиной до 2 мм) и широко используется в пром-сти. [c.20]

ТИНДАЛЯ ЯВЛЕНИЕ — оптич. эффект, обусловленный сильным рассеянием света от коллоидных р-ров илп аэрозолей и могущий служить указапие.м на наличие дисперсной фазы. Суть эффекта заключается в том, что иучок света, проходящий в темноте через золь, становится хорошо видимым со всех сторон ( конус Тиндаля ). Т. я. позволяет отличить коллоидный р-р от истинного он имеет также место в растворах полимеров. При прохождении света через грубодисперсные системы видимы становятся уже отдельные част1щы на этом основан принцип действия ультрамикроскопа. Удобнее всего наблюдать Т. я. на тонких дисперсиях непоглощающпх частиц в этом случае рассеянный свет—голубой и прп наблюдении перпендикулярно пучку вертикально поляризован голубая окраска утрачивается прп высоких объемных концентрациях дисперсной фазы пз-за многократного рассеяния или вследствие дифракционных эффектов, когда размеры частиц становятся равны илп больше длины волны. С другой стороны, имеино на этих эффектах основывается ряд методов анализа размеров и формы частиц. Окраска рассеянного света сильно чувствительна также к спектральной зависимости показателя преломления частиц, если они являются проводниками или полупроводниками тока в особенности это относится к золям металлов и нек-рым дымам хорошо известны, наир., красные п голубые золи золота. [c.74]

Иную точку зрения защищает Хоземан [62], который на основании результатов своих нсслелований пришел к выводу, что для высокомолекулярных соединений вообще не может иметь места двухфазная структура (кристаллическая и аморфная фазы) в том виде, как это было описано выше полимеры имеют, по его мнению, паракристаллическую структуру. Согласно представлениям Хозе-мана, термины кристаллический и аморфный справедливы только условно, поскольку и в кристаллической фазе, по-видимому, имеются такие напряжения в кристаллической решетке, что правильнее называть эту фазу паракристаллической. С другой стороны, аморфная фаза также имеет паракристаллическую структуру. Кристаллическая и аморфная фазы отличаются в основном плотностью упаковки, но обе фазы являются паракристаллическими и отличаются друг от друга только напряженностью структуры [62]. По Хоземану, анализ рентгенограмм синтетических волокон лучше всего может быть дан исходя из представления о паракристаллической складчатой решетке (коллоидная или макроструктура), т. е. учитывая колебания плотности упаковки в коллоидной системе. [c.429]

Другой точки зрения на природу растворов высокомолекулярных соединений придерживался Штаудингер, считавший, что в разбавленных растворах эти вещества находятся в виде отдельных макромолекул. Некоторое сходство в свойствах обычных (мицеллярных) коллоидных растворов и растворов полимеров, по его мнению, объясняется огромными размерами макромолекул, достигающих величины коллоидных частиц. Но вещества, образующие мицеллярные коллоидные растворы, при перемене растворителя нередко дают нормальные, истинные растворы. Например, мыло с водой образует коллоидные системы, а со спиртом — истинные растворы. Растворы высокомолекулярных соединений всегда отличаются от растворов низкомолеку-ля рных веществ независимо от природы растворителя. Следовательно, не мицеллы, а сами макромолекулы сооощают таки растворам свои особые свойства. [c.363]

При определенных условиях коагуляция гидрофильных золей приводит к образованию студенистой массы, называемой гелем. В этом случае вся масса коллоидных частиц, связывая растворитель, переходит в своеобразное полужидкое — полутвердое состояние. От гелей следует отличать студни растворы высокомолекулярных веществ в низкомолекуляриых жидкостях (системы гомогенные). Их можно получить при набухании твердых полимеров в определенных жидкостях. [c.189]

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]

Взаимодействие коллоидных частиц друг с другом и с макроповерхностями определяет устойчивость, коагуляцию и реологическое поведение дисперсных систем, а также адгезию микрообъектов к твердым телам в жидкой и газообразной средах оно оказывает существенное влияние на образование и свойства пространственных структур в суспензиях. Поскольку дисперсные системы широко распространены в природе и в различных отраслях промышленности (например, дисперсии пищевых продуктов, фармацевтических веществ, средств защиты растений, полимеров, строительных материалов, красителей), представлялось необходимым рассмотреть общие закономерности взаимодействия коллоидных частиц, независимо от их агрегатного состояния. При этом мы стремились подчеркнуть отличие процесса флокуляции, связанного с действием молекулярных и ионно-электростатических сил и сопровождающегося сохранением сравни тельно толстых жидких- прослоек между поверхностями частиц, от процесса коалесценции, который приводит к непосредственному контакту микрообъектов. [c.7]

В последние годы для защиты металлов от коррозионно-механических разрушений получают распространение металлополимерные покрытия, принципиальное отличие которых от полимерных покрытий, наполненных металлическими порошками, заключается в том, что частицы металла не вносятся в полимер в готовом виде, а формируются непосредственно в среде полимера. Коллоидные частицы металла., имеющие в момент образования активные центры на поверхности, хемосорбционно взаимодействуют с полярными группами полимера. При этом формируются двухфазные агрегативно устойчивые системы с максимально равномерным распределением высокодисперсиых частиц металла в объеме полимера [5], [c.16]

В частности, вводимые в полимер низкомолекулярные вещества могут распределяться в нем различным образом. Частным случаем является равномерное распределение таких веществ во всем объеме полимера, что соответствует истинному растворению низкомолекулярпого вещества в полимере. В этом отношении полимерные системы отличаются от коллоидных снстем, в к-рых взаимодействие дисперсных частиц с дисперсионной средой ограничивается только поверхностными слоями. Но при наличии ограниченной совместимости полимера [c.535]

Синтетические латексы обладают рядом коллоидных свойств, которые сближают их с натуральным латексом. Как натуральный, так и синтетические латексы представляют собой системы, стабилизованные поверхностно-активйыми веществами, содержащие отрицательно заряженные частицы полимера настолько малых размеров, что им присуще броуновское движение. В отличие от натурального латекса, стабилизованного протеинами, синтетические латексы обычно стабилизуются щелочными мылами или другими поверхностно-активными веществами. Это различие имеет практическое значение при использовании латексов для изготовления изделий. [c.512]

Одним из методов улучшения совместимости полимеров является прививка к полимеру-загустителю основного волокнообразующего полимера путем проведения реакции полимеризации в растворе полимера-загустителя"-В этом случае дисперсия привитого полимера хорошо совмещается с раствором загустителя в широких соотношениях с образованием термодинамически устойчивой системы. Так, например, при полимеризации винилхлорида в водном растворе поливинилового спирта концентрацией 0,5—5% образуется водная дисперсия модифицированного поливинилхлорида, которая в отличие от дисперсии иемодифицированного поливинилхлорида хорошо совмещается с раствором поливинилового спирта, применяемого в качестве загустителя это позволяет применить коллоидный способ формования для получения волокон из латекса поливинилхлорида . [c.13]

Однако принципиальное отнесение растворов высокомолекулярных веществ к термодинамически устойчивым равновесным системам не означает, что всегда, когда мы имеем дело с растворолс вы-сокополимера, мы располагаем равновесной системой. Практически это условие далеко не всегда осуществляется ввиду того, что в растворах полимеров достижение равновесия по ряду причин может быть сильно замедленным (в приведенных выше опытах равновесие достигалось в течение ряда недель или месяцев). В этом отношении растворы высокополимеров существенно отличаются от истинных растворов низкомолекулярных веществ, которые, за исключением пересыщенных растворов, действительно всегда находятся в равновесном состоянии. Напротив, в растворах полимеров изменение взаимного расположения длинных цепных, иногда перепутанных, макромолекул не может происходить быстро взаимодействие длинных цепей может сильно измениться уже от образования нескольких связей между ними, для чего достаточно крайне небольшого по весу количества солей или других примесей в растворе. При работе с разбавленными растворами высокоочищенных фракционированных (моподиснерсиых) полимеров действие перечисленных факторов ослабляется и состояние термодинамического равновесия легче достигается, поэтому в научной работе обычно необходимо специально обеспечивать эти условия. Однако при работе с концентрированными растворами, особенно в производственных условиях (резиновые клеи, прядильные растворы целлюлозы и ее эфиров, концентрированные растворы желатины и др.), следует учитывать, что такие растворы не находятся в состоянии термодинамического равновесия и могут достигать его лишь спустя длительное время. Тем не менее эти особенности кинетики процессов в растворах высокополимеров, несмотря на их практическое значение, не изменяют принципиальной характеристики природы стабильности этих растворов, как термодинамически устойчивых обратимых истинных растворов. Эта характеристика, как указывалось, резко отличает растворы высокомолекулярных веществ от лиофобных коллоидных систем. Она означает также подчинение растворов высокомолекулярных веществ основному уравнению (XVIII, 1). [c.253]

Так как полимер в отличие от мономера не образует истинного раствора с углеводородными цепями молекул мыла, последние постепенно вытесняются вследствие нарушения равновесия усиливается приток мономера из капель эмульсии в мономерно-полимерную частицу. При степени превращения мономера в полимер, равной 10—20% (фактический процент зависит от соотношения фаз и концентрации эмульгатора), мицеллярное мыло полностью расходуется на образование защитных слоев вокруг полимеризующихся частиц. В конце полимеризации система представляет собой синтетический латекс, в котором твердые коллоидные частицы стабилизированы адсорбированным на их поверхности электролитом (молекулы мыла). Совершенно очевидно, что эти коллоидные частицы значительно меньше по размерам, чем капли эмульсии. При добавлении электролитов (кислоты, соли и т. д.) к синтезированному латексу и нагревании его происходит коагуляция с выпадением полимера в виде порошка. На рис. 36 приведена схема эмульсионной полимеризации. [c.146]