Поперечное набухание

Рис. 4.5. Зависимость степени поперечного набухания волокон хлопка от концентрации щелочи при различных температурах [11]

Набухание капроновых волокои в воде имеет четко выраженную анизотропию. Кроме того, набухание зависит от молекулярной ориентации волокна. По данным различных авторов [56], продольное набухание невытянутого капронового волокна при комнатной температуре составляет 4—6,7%, поперечное набухание — 2,5—4,9%, для вытянутого капронового волокна продольное набухание равно от —2,7 до 3,6% (т. е. происходит усадка), а поперечное набухание составляет 1,1-2,6%. [c.248]

Способность волокна к набуханию по толщине (поперечное набухание) и по длине Ядл (продольное набухание) определяется из соотношения толщины и длины отрезков до и после воздействия на волокно реагента и вычисляется (в %) по формулам [c.34]

Иониты должны быть нерастворимыми, но способными набухать, иначе подвижность противоионов в ионите снизится настолько, что ионный обмен и катализ станут невозможными. Степень набухания связана с наличием поперечных связей. Поперечную связанность в катионите КУ-2 легко регулировать изменением количества сшивающего агента — дивинилбензола. Чем больше введено мостикообразующего вещества перед полимеризацией, тем чаще расположе- [c.145]

Другим способом контроля набухания полимерных мембран является сшивание первоначально растворимого в воде полимера путем образования ковалентных поперечных связей между соседними звеньями. Для управления набухаемостью мембран можно использовать как длину сшивающих агентов, так и плотность сшивания. Вследствие того, что основная цепь сильно взаимодействует с водой, такой подход будет особенно ценным в тех случаях, когда желательна большая степень набухания, например в диализных мембранах из сшитого поливинилового спирта. Эти мембраны также особенно ценны, если желательно [c.69]

Набухание соответствует неравновесному переходному состоянию системы от чистых сополимера и растворителя к их полному взаимному смешению. Согласно законам термодинамики самопроизвольное течение изобарно-изотермических процессов сопровождается уменьшением термодинамических потенциалов, поэтому можно считать, что причиной сорбции является стремление системы к выравниванию химических потенциалов компонентов. Набухание — это замедленный процесс смешения двух фаз. Из-за разницы в подвижности молекул компонентов набухание осуществляется диффузией растворителя в сополимер, тогда как макроцепи весьма медленно проникают в объем, занятый чистым растворителем. Диффузии сопутствуют процессы взаимодействия молекул растворителя со звеньями макроцепей, перемещения структурных элементов сополимера, изменение конформаций макроцепей. Полимеры (сополимеры) по своим механическим (реологическим) свойствам обладают ярко выраженной анизотропией (продольные свойства близки к свойствам твердых тел, в то время как поперечные приближаются к свойствам жидкостей), вследствие чего занимают промежуточное положение между твердыми телами и жидкостями. Силовое поле, наводимое диффузией растворителя в полимер, частично запасается в последнем, что приводит к возникновению комплекса релаксационных явлений или явлений вязкоупругости. [c.296]

Давление набухания зависит от степени поперечной связанности полимера (степени сшивки). Эта записимость становится заметной лишь ири достаточно большой степени набухания. Для полностью набухших ВМС (прн предельном набухании) давление набухания почти линейно зависит от стеиени сшивки. [c.315]

Пористая перегородка создает при фильтровании первоначальное сопротивление, обусловленное вязкостью жидкой фазы (фильтрата), диаметром, формой поперечного сечения и извилистостью каналов пор. Это сопротивление может изменяться из-за набухания материала перегородки, изменения поверхностного натяжения системы жидкость — твердая перегородка, адсорбции жидкости на стенках, возникновения неподвижного слоя жидкости у стенок пор и электроосмотического потока жидкости, а также от частичного или полного перекрывания пор твердыми частицами суспензий. [c.37]

Пространственные полимеры с редким расположением поперечных связей между макромолекулярными цепями, называемые сетчатыми полимерами (рис. 5), отличаются тем, что отдельные сегменты, заключенные между соседними поперечными мостиками, могут совершать некоторые колебательные движения. Чем реже поперечные связи в макромолекулах, тем большей свободой движения обладают отдельные сегменты, заключенные между этими связями. Полимеры остаются нерастворимыми и при нагревании не переходят в вязкотекучее состояние. Однако возможность некоторого колебательного движения отдельных сегментов определяет способность полимера к набуханию в раство- [c.36]

На рис. 142 приведена зависимость степени сульфирования сополимера стирола и дивинилбензола и его набухания в воде от температуры реакции. При температуре сульфирования выше 140—150 наблюдается образование поперечных сульфоновых связей между [c.527]

Матрица ионита гидрофобна. Введение фиксированных ионов означает появление гидрофильных групп, вследствие чего матрица приобретает способность к набуханию, а смола превращается в полиэлектролит. По существу, зерно ионита является гигантской молекулой. Чтобы ее растворить, необходимо разорвать прочные связи С—С. Поэтому иониты нерастворимы в воде и во всех растворителях, не способных разрушить эти связи. Однако набухаемость синтетических ионитов ограничена благодаря наличию в полимерной молекуле поперечных связей, так называемых мостиков, или сшивки. [c.113]

Другая причина ограниченного набухания высокомолекулярного вещества заключается в том, что между молекулами полимера могут существовать поперечные химические связи (так называемые мостики), и все вещество по существу представляет собой [c.445]

Следует заметить, что при большом числе поперечных химических связей между макромолекулами высокомолекулярное вещество перестает не только растворяться, но и набухать. Примером может служить эбонит — вулканизованный каучук с 25—30%-ным содержанием серы. Вследствие частоты и жесткости пространственной сетки молекулы растворителя уже не могут проникать в полимер и раздвигать его цепи. Поэтому набухание эбонита не происходит. При малом числе связей между макромолекулами ограниченно набухающий полимер, в результате его механической обработки, например вальцевания, можно превратить в неограниченно набухающий. При вальцевании редкие поперечные связи разрываются, и полимер приобретает способность растворяться. [c.446]

Принцип этого метода состоит в том, что анализируемые растворы медленно фильтруются через колонки, заполненные гелем. Поэтому метод называют также гель-фильтрацией. Частицы геля состоят из гибких линейных молекул высокомолекулярных вешеств (ВМВ), сшитых поперечными связями. Сетчатая структура геля способствует его набуханию в воде. Набухший гель имеет пористую структуру с различным содержанием пор разного диаметра. Распределение пор по размерам или по микрообъемам является основной характеристикой геля. Она зависит от природы ВМВ, температуры и природы растворителя. [c.361]

В студнях, образующихся при набухании сшитых полимеров, каркас состоит из макромолекулярных цепей, связанных между собой химически с помощью поперечных связей ( сшивок ). Роль сшивок выполняют атомы серы, кислорода или какие-либо атомные группировки. Такие полимеры образуются при вулканизации, дублении, полимеризации. Примером их являются белки, ионообменные смолы, резина. При химическом взаимодействии возникают прочные связи, поэтому такие студни не способны к плавлению. [c.476]

Растворение высокомолекулярных соединений. Набухание. Вследствие большой разницы в скорости диффузии высокомолекулярного соединения и низкомолекулярного растворителя часто первой стадией процесса растворения является проникновение маленьких молекул растворителя в пространство между звеньями полимерной цепи. Происходит увеличение объема полимерного образца. Это явление называется набуханием, которое переходит в собственное растворение (неограниченное набухание) в том случае, если между макромолекулярными цепями, которые раздвигают молекулы растворителя, отсутствуют поперечные химические связи. Отделяемые друг от друга цепи приобретают возможность распределяться по объему растворителя. В полимерных материалах, имеющих сетчатую структуру, растворение невозможно, и процесс оканчивается набуханием (ограниченное набухание). [c.207]

Влияние поперечных связей на способность к набуханию хорошо иллюстрирует пример с каучуком. Как известно, невулканизированный, т. е. не содержащий поперечных связей, каучук неограниченно набухает в углеводорода , образуя растворы. Вулканизированный каучук — резина, содержит поперечные сульфидные связи и набухает ограниченно. Эбонит, представляющий собой каучук с очень густой пространственной сеткой, набухает значительно меньше. Степень набухания слабо вулканизированного каучука составляет 800—1000, а эбонита не более 150 %. [c.208]

Влияние сетчатости структуры на свойства ионитов. Иониты представляют собой смолы с пространственной сетчатой структурой. От степени сшитости ионита зависят его свойства, такие, как растворимость, набухание, обменная емкость, селективность и адсорбционная способность. Степень сшитости оценивают в процентах поперечной сетчатости . Так, степень сшитости 5% означает, что ионит содержит 5% соединения с поперечными связями. С увеличением степени сшитости поры ионита уменьшаются на этом основано применение ионитов в качестве ионных сит. [c.374]

С увеличением степени поперечной сшитости абсолютное набухание ионита уменьшается. Иониты с низкой степенью поперечной сшитости при взаимодействии с водой могут растворяться. [c.375]

Из-за ограниченного набухания в ионитах объемная концентрация фиксированных групп обычно очень значительна [37]. Концентрация фиксированных ионов (гидрофильных групп) и количество поперечных связей в основном определяют степень набухания, от которой зависит подвижность противоионов, а значит, и скорость обмена. Строение матрицы определяет также химическую и термическую стойкость ионообменных смол. [c.53]

Мягкие гели. Мягкие гели имеют малое число поперечных связей и способны поглощать большие количества растворителя. Объем их при набухании во много раз увеличивается, а пористость возрастает пропорционально объему поглощенного растворителя. Однако эти гели легко деформируются при высоких скоростях растворителя. [c.75]

Степень набухания ионообменной смолы также зависит от числа поперечных связей, или сшивок в полимере. Чем больше число поперечных связей, тем меньше степень набухания. Несмотря на [c.511]

Q—расчетная поперечная сила, тепловой поток д—набухание [c.7]

Внутри макромолекулы находятся ионизированные сульфо-группы, придающие ей отрицательный заряд, уравновешиваемый при pH 7 окружающим облаком положительно заряженных катионов. Благодаря такому двойному электрическому слою возникает типичный для лиофильных коллоидов электро-кинетический потенциал, величина которого характеризуется электрофоретической скоростью частиц. Структура обусловливает поперечное набухание макромолекулы, выражаемое в проявлении лигносульфонатами полиэлектролитного эффекта. Он особенно заметен при растворении в дистиллированной воде — в этом случае увеличивается ширина двойного слоя и, как следствие, усиливается разбухание молекулы. В солевых же растворах, напротив, макромолекула стягивается и ее полиэлектро-литный эффект уменьшается. [c.234]

Кунг и Деннисон приводят в своей работе, наряду с другими интересными диаграммами, данные о продольном и поперечном набухании ряда текстильных волокон, частично основанные на более ранних работах Морхеда . Некоторые из этих данных приведены в табл. 10. [c.331]

Важной характеристикой для строения стенок клеток целлюлозных волокон является их субмикроскопическая пористость, проявляющаяся, например, в том, что плотность хлопкового волокна (1,05), вычисленная из измеренного микроскопическим методом объема волокна, приблизительно на 30% меньще, чем плотность (1,55 или больше), определенная методом пловучести. " При погружении волокна в воду оно подвергается поперечному набуханию ( 25% для хлопка и 50—70% для вискозы), в то время как его длина остается практически неизмененной (набухание по длине составляет 1 % для хлопка и 2—5 % для вискозы). По способности к набуханию и по другим свойствам, например оптическим, волокно является анизотропным. 2 В целлюлозных волокнах имеются каналы, достаточно большие для того, чтобы в них могли проникать молекулы красителя кроме того, диффузия красителя в волокно облегчается вследствие набухания, и скорость проникновения красителя зависит от степени набухания и величины молекулы красителя. Рентгенографическим методом невозможно определить диаметр вгкуол в волокне, и эти определения были сделаны только косвенным путем. На основании изучения отношения хлопка к влажности установлено, что диаметр наименьших пор равен [c.1436]

Соответственно изменяются и другие характеристики целлюлозы, связанные с сорбцией воды. Так, обработка древесной целлюлозы, предназначенной для производства вискозного волокна, растворами едкого натра при нормальной и повышенной температурах приводит к изменению упоминавшейся ранее водоудерживающей способности, как это видно из рис. 4.4, заимствованного из работы Роффаеля [10]. Одновременно со сдвигом области перехода от целлюлозы I к целлюлозе И в сторону повышенных концентраций NaOH при повышении температуры от 20 до 40° С происходит и заметное снижение ВУС. Аналогично этому изменяются и такие показатели, как поперечное набухание волокон. Очень отчетливо это [c.137]

Цепи макромолекул в пространственных полимерах связаны между собой силами основных валентностей при помощи поперечных мостиков, образованных атомами или группами атомов. Даже при редком расположении поперечных связей полимеры неспособны растворяться в органических растворителях, но набухают в них значительно меньше и пластичность таких полимеров при повышенной температуре по сравнению с пластичностью линейных 1юлимеров. Подобные пространственные полимеры носят название сетчатых полимеров. С увеличением частоты гюперечных связей между цепями уменьшается набухание и пластичность полимеров. Пространственные полимеры с частым расположением поперечных связей во многих случаях называют трехмерными полимерами. [c.18]

Поперечно-сшитые полимеры растворяться не могут, так как каждая частица (гранула) такого полимера является одной гигантской молекулой. Однако сродство полимера к соответствующим молекулам растворителя сохраняется, и при соприкосновении с растворителем его молекулы начинают проникать между цепями полимера в полости между точками сшивок. Этот процесс получил название набухания. Так, резина набухает в присутствии гидрофобных растворителей, например углеводородов. Гранулы поперечно-сшитого полиакриламида набухают в воде. Если проводить полимеризацию акриламида в водном растворе в присутствии мети-ленбисакриламида, то весь раствор превращается в сплошной массив полиакриламидного геля, В отличие от гелей желатины такой гель не может быть переведен в раствор нагреванием, так как гелеобразное состояние поддерживается в этом случае ковалентными связями мостиковых фрагментов с цепями полимера. [c.145]

Другая причина ограниченного набухапия высокомолекулярных веществ заключается в том, что между молекулами полимера могут быть поперечные химические связи (так называемые мостики ), благодаря которым все вещество, по существу, представляет собой пространственную сетку. Такая структура препятствует отрыву макромолекул друг от друга и переходу их в раствор. Кроме того, если даже не все молекулы полимера связаны в пространственную сетку, то такая сетка может играть роль мембраны, проницаемой для малых молекул растворителя и препятствующей диффузии макромолекул из набухшего полимера. В результате увеличения объема высокомолекулярного вещества при набухании в простран- [c.152]

Различают неограниченное и ограниченное набухание. При неограниченном набухании макромолекулы, достаточно отодвинутые друг от друга, начинают отрываться и переходить в раствор. Так набухают каучуки в бензоле, нитроцеллюлоза в ацетоне, белок в воде. Ограниченное набухание не оканчивается растворением. При всех температурах вулканизированный каучук ограниченно набухает в органических растворителях. Это объясняется наличием в структуре этого полимера поперечных связей между макромолекулами (за счет атомов серы), препятствующих отрыву и переходу их в раствор. Желатина при комнатной температуре набухает в воде ограниченно, а при повыщеиии температуры — неограниченно. [c.380]

Степень набухаиия зависит от прочности межмо лекулярных связей в полимере и энергии сольватации. Если для линейного полимера работа, которую надо затратить на разрыв слабых ван-дер-ваальсо-вых сил, меньше, чем энергия сольватации, то набу хание будет неограниченным. Если в полимере есть поперечные связи, то энергии сольватации может быть недостаточно для их разрыва. Тогда набухание будет ограниченным и тем меньшим, чем прочнее межмолекулярные связи. Так, натуральный каучук (линейный полимер) неограниченно набухает (растворяется) в бензине, резина (вулканизированный каучук) набухает ограниченно, эбонит (каучук + 50% серы) совершенно не набухает. [c.251]

Способность полимеров к структурированию при воздействии на них небольших количеств химически активных элементов или соединений. Сущность структурирования заключается в образовании пространственной сетчатой структуры образованием поперечных химических связей (сшивка) между отдельными макромолекулами полимера. При этом резко изменяются его свойства пропадают текучесть (температура текучести обычно становится выше температуры разложеиия), повышается температура стеклования, исчезает растворимость, резко надает способность к набуханию и др. [c.246]