Структурообразование растворах полимеров

Для полимеров особое значение имеет малоугловое светорассеяние (в области углов до 30°), с его помощью можно получать информацию о кинетике структурообразования в полимерах, о деформации и разрушении их кристаллитов, а также о степени полидисперсности. Даже в случае гомогенных полимерных систем из-за частичной ориентации макромолекул и наличия флуктуации плотности метод малоуглового светорассеяния дает весьма полезную информацию. Например, изучая рассеяние света растворами полимеров, можно получать важную информацию о конформационных превращениях их макромолекул. [c.233]

Используемые для повышения нефтеотдачи системы, как правило, тоже обладают неньютоновскими свойствами, которые крайне важны для их технологической эффективности. Именно благодаря неньютоновским свойствам такие системы, как растворы полимеров, глинистые суспензии и неорганические гели, нашли широкое применение в нефтяной промышленности как водоизолирующие агенты. Кроме того, для дисперсных систем изучение механических свойств является весьма удобным методом исследования протекающих процессов структурообразования и стабилизации. [c.46]

Ассоциация и процессы структурообразования в растворах полимеров [c.338]

Ассоциация и структурообразование в растворах полимеров 341 [c.341]

При возникновении некоторых осложнений глинистые коллоиды иногда дополняют и даже полностью заменяют органическими коллоидами. Например, если глины флокулируют под действием растворимых солей, в результате чего становится невозможным регулирование реологических и фильтрационных свойств раствора, в соленую воду или загрязненный солями буровой раствор добавляют солестойкие коллоиды (такие, как предварительно желатинизированный крахмал или целлюлозные полимеры). Целлюлозные и полиакриловые полимеры, а также полимеры из природных смол применяются в растворах с низким содержанием твердой фазы, чтобы облегчить поддержание устойчивости ствола скважины и свести к минимуму диспергирование выбуренной породы буровым раствором. Полимеры состоят из длинных цепочек повторяющихся групп, которые адсорбируются на поверхностях частиц шлама, защищая их от. разрушения. Эти полимеры обладают вязкостными свойствами главным образом благодаря механическому взаимодействию между цепями, при котором не происходит структурообразования (за исключением полимеров, между цепочками которых образуются поперечные связи в результате химического воздействия). [c.19]

Образование дисперсных структур из водных растворов полимеров чувствительно к добавлению веществ, модифицирующих свойства растворителя. Введение денатурирующих добавок (водного раствора мочевины и салицилата натрия) препятствует структурообразованию на различных уровнях структурной организации геля, а введение дубителей фиксирует структуру макромолекул. Так, в случае желатины взаимодействие дубителей с клубкообразными макромолекулами препятствует развитию пространственной дисперсной структуры. Если добавить дубители в систему, содержащую желатину в спиральной конформации, то образуются гели с повышенной температурой плавления. [c.263]

До сих пор нет работ, в которых бы теоретически рассматривалось межмолекулярное взаимодействие полимерных цепей в адсорбционном слое и его роль в структуре адсорбционного слоя. В работах Ю. С. Липатова, Л. М. Сергеевой и сотрудников развиваются представления принципиально иного содержания, согласно которым на поверхность макромолекул переходят не изолированные макромолекулы, а их агрегаты, возникающие в растворах уже при относительно невысоких концентрациях [37, 33, 161]. Такой подход приводит к иному рассмотрению структуры адсорбционного слоя с точки зрения явлений структурообразования в растворах полимеров. Однако авторы не рассчитывали толщину слоев из-за отсутствия количественных данных о процессах структурообразования в растворах. [c.82]

Таким образом, существует явная зависимость адсорбируемости от природы растворителя (как и теплот адсорбции) и вместе с тем отсутствует строгая корреляция этих величин с термодинамическим качеством растворителя. Вместе с тем совершенно очевидны отличия адсорбции полимеров от адсорбции низкомолекулярных веществ, несмотря на возможность описания адсорбции уравнением Фрейндлиха, и связь этих особенностей с условиями структурообразования в растворах полимеров. [c.152]

Структурообразование в полимерах и в их растворах при введении наполнителей является весьма важным фактором, определяющим усиливающее действие наполнителей в полимерах. Эту проблему можно рассматривать, во-первых, с точки зрения образования в полимере структуры в результате взаимодействия частиц наполнителя друг с другом и, во-вторых, с точки зрения структурообразования в самом полимере в присутствии наполнителя. Последнее особенно важно в тех случаях, когда содержание наполнителя в системе относительно невелико и он сам не может образовывать сплошной структуры. При этом, однако, наполнитель оказывает влияние как на процесс формирования структуры в граничных слоях и в объеме полимера, так и на протекание реакций отверждения. [c.259]

Особый интерес представляет исследование структурообразования в наполненных растворах кристаллизующихся полимеров [526] в условиях, когда полимер может выделяться из раствора в виде новой, кристаллической фазы. В таких системах определяющую роль играет структурообразование выделяющегося полимера. Выделение полимера может увеличивать прочность связи в зонах контакта между частицами наполнителя. Кроме того, выделяющиеся полимерные образования могут заполнять свободное пространство между частицами и включаться в структуру в качестве новых, самостоятельных твердых частиц. Это увеличивает объемное заполнение системы и, следовательно, ее прочность в целом. Прочность дисперсной структуры Рт определяется [527] силой взаимодействия между ее структурными элементами Р ), средним размером частиц Гер и степенью наполнения Ф [c.263]

Закономерности адсорбционной активации минеральных дисперсных наполнителей были установлены путем изучения адсорбционного взаимодействия ПАВ и полимера с их поверхностью и его влияния на структурообразование в модельных системах (суспензиях наполнителей в растворах полимеров) и физико-механические свойства полимерных материалов (пленок, резин, клеевых соединений) [ —5]. [c.348]

Важные результаты, касающиеся проблемы инверсии влияния природы растворителя на вязкость раствора, или пересечения концентрационных зависимостей относительной вязкости растворов в различных растворителях, были получены в работе [4]. Для любых полимеров (если не принимать во внимание частного случая растворов полимеров со специфическими межмо-лекулярными взаимодействиями в бинарных растворителях) хорошо известен эффект уменьшения характеристической вязкости и, следовательно, относительной вязкости в области разбавленных растворов по мере ухудшения качества растворителя. Этот эффект обусловлен чисто конформа-ционными причинами. Такое же соотношение между значениями вязкости сохраняется и для растворов гибкоцепных полимеров в широкой области составов. Поэтому для таких растворов никакой инверсии хода концентрационных зависимостей вязкости не наблюдается. Иначе обстоит дело с растворами жесткоцепных и полярных полимеров, склонных к интенсивному структурообразованию. В этом случае с ухудшением качества растворителя вязкость концентрированных растворов возрастает, и тем резче, чем выше концентрация раствора, т. е. происходит инверсия концентрационных зависимостей вязкости. Этот эффект связывают [4] с влиянием растворителя на распад структуры в концентрированном растворе, тем более глубокий, чем выше качество растворителя. При этом чем выше жесткость цепи полимера, тем при меньших концентрациях наблюдается инверсия, т. е. до меньших предельных концентраций сохраняются закономерности влияния природы [c.246]

Одним из наиболее разительных результатов в этой области является очень сильная зависимость некоторых свойств блочных полимеров, в том числе расплавов, от содержания в них микроколичеств тех или иных низкомолекулярных (или олигомерных) добавок . В отношении вязкости это иллюстрируется экспериментальными данными, приведенными на рис. 2.41. Кроме того, известны данные, показывающие весьма сильную зависимость (по крайней мере, для некоторых полимеров) вязкости расплава от предыстории образца, в частности от того, в каком растворителе он был ранее растворен и какова была концентрация этого раствора . Экспериментальные данные такого рода свидетельствуют о длительной структурной памяти полимера и указывают на то, что эффекты, связанные со структурообразованием в пределах аморфного состояния, могут в сильной степени влиять на вязкостные свойства растворов полимеров. [c.216]

Исследование структурообразования в полимерах и их растворах под влиянием активных наполнителей [c.403]

Решение задачи структурно-физической модификации свойств твердых и жидких полимеров оказалось возможным введением в расплавы и растворы полимера искусственных зародышей структурообразования, что было предложено и детально изучено в работах В. А. Каргина, Т. И. Соголовой и сотрудников. Другим подходом было введение в полимер поверхностно-активных веществ, что исследовалось В. А. Каргиным совместно с П. В. Козловым, Н. Ф. Бакеевым, Л. П. Василевской и др. Использование этих ме- [c.13]

С другой стороны, процесс структурообразования, типичный для растворов полимеров, оказывает в свою очередь большое влияние на адсорбцию, приводя в ряде случаев к полному прекращению адсорбции из растворов по мере повышения концентрации раствора и усиления взаимодействия между макромолекулами. Это отчетливо видно из данных, приведенных на рис. 3, показывающих существование максимума адсорбции при повышении концентрации для ряда растворов полимеров, склонных к структурообразованию. [c.311]

Многие годы существовало мнение, что в жидком состоянии полимеров, а также твердом аморфном состоянии полностью отсутствует какой-либо порядок в расположении молекул и полимеры представляют собой так называемый молекулярный войлок с беспорядочно перепутанными молекулами. Позднее возникли представления о возможности образования упорядоченных участков в процессе кристаллизации полимеров и даже о возможности образования единичных кристаллов. Вместе с тем считали, что даже в кристаллических полимерных телах возможно наличие неупорядоченных областей, т. е. степень упорядоченности полимеров может характеризоваться степенью кристалличности полимера. Последующие исследования показали, что процесс структурообразования в полимерах многостадийный в связи со сложностью структурной организации самих макромолекул, а следовательно, он резко отличается от структурообразования з низкомолекулярных веществах. Рядом исследований было показано, что образование правильных кристаллических структур возможно лишь в том случае, если в расплавах или растворах, из которых происходит кристаллизация, уже существуют упорядоченные агрегаты макромолекул. [c.66]

Реологические характеристики во многом определяют применение суспензий минеральных порошков в растворах полимеров [1—5]. Структурномеханические свойства растворов полимеров зависят от присутствия высокодисперсных твердых добавок [1—3, 6, 7], а устойчивость и коагуляционное структурообразование [1, 2, 4, 6, 8, 9] чрезвычайно чувствительны к добавкам поверхностно-активных веществ [1, 8, 10]. Поскольку устойчивость и структурообразование суспензий связаны с поверхностными явлениями, представляется возможным направленное регулирование важнейших свойств трехкомпонентных систем путем изменения природы поверхности и химического состава полимера и растворителя [11 ]. [c.140]

В связи с этим предположили [35, 36], что трудность глубокого гидрирования каучуков объясняется иммобилизацией части катализатора (особенно мелкодисперсного) структурными образованиями в растворе полимера. При гидрировании низкомолекулярных полидиенов (молекулярная масса около 4000), склонность которых к структурообразованию в растворах понижена, влияния дополнительных факторов не обнаружено. В этом случае реакция протекает аналогично гидрированию олефинов. Считают [13], что эти закономерности указывают на образование пачек в растворах. Другим подтверждением структурообразования [13] является неоднородность продуктов гидрирования по составу. Например, гидрированный каучук СКВ [13] с общей непредельностью 42% содержал 22,3% фракций с непредельностью 1% и 26,8% фракций с непредельностью 77,2%. При повышении температуры гидрирования однородность продуктов гидрирования возрастает. [c.49]

Методом непосредственного изучения структурообразования растворах полимеров может служить электронная микроскопия. Однако При использовании этого метода для изучения раствороа возникает ряд трудностей, связанных с приготовлением объектов. Одним из распространенных способов приготовления объектоо для электронной Микроскопии является испарение растворителя. Но При этом макромолекулы и их агрегаты сближаются Друг с другом и картина, наблюдаемая после испарения растворителя, не соответствует структуре самого раствора. [c.340]

Процессы старения белков, видимо, не столько связаны со структурообразованием растворов полимеров, сколько с медленно протекающей денатурацией (И. Н. Буланкин, 1957). При этом происходит изменение в укладке полипептидных цепей, приводящее к появлению в периферической части белковой молекулы большего количества негидратируемых гидрофобных группировок. Создаются благоприятные условия для агрегации молекул при контакте указанных группировок, затем постепенное уплотнение и стягивание внутренних структур. Старение животного организма, конечно, связано со старением его коллоидов, но эта причина далеко не единственная и к тому же зависящая от целого ряда других биологических факторов. [c.272]

Процессы старения белков, видимо, не столько связаны со структурообразованием в растворах полимеров, сколько с медленно протекающей денатурацией (И. Н. Буланкин, 1957). При этом происходит изменение в укладке полипептидных цепей, приводящее к появлению в периферической части белковой молекулы большого количества негидратируемых гидрофобных группировок. Создаются благоприятные условия для агрегации молекул гтри контакте указанных группировок, затем постепенное уплотнение и стягивание внутренних структур. Старение животного организм [c.243]

Объектами исследования являются концентрированные дисперсии ТУ в низкомолекулярном углеводороде и в растворах полимера. Структурообразование изучают по изменению механических свойств. Прочность углеродной Ро и углерод-эластомерной Р,, структур характеризуют предельным напряжением сдвига. Скорость образования структур определяют кондуктометрически максимальные значения электропроводности и предельное напряжение сдвига Рм указывают на завершение процесса структурообразования в дисперсиях и соответствуют квазиравновесному состоянию системы. [c.476]

По мере роста концентрации раствора полимера все интенсивнее протекают процессы структурообразования и образования флуктуа-ционной тиксотропной или постоянной структурной сетки, в результате чего возможно гелеобразование в растворах [196]. Структура полимерного геля, как предполагалось в этих работах, а затем подтвердилось экспериментально методом электронной микроскопии [197], образована в результате возникновения непрерывной сетки, пронизывающей весь объем, что маловероятно для свернутых молекул. [c.140]

Реологические свойства наполненных систем в значительной мере определяются структурообразованнем в полимерной среде частиц наполнителя и связыванием их друг с другом через адсорбированные на поверхности частиц молекулы. Адсорбционное взаимодействие макромолекул с поверхностью наполнителя, проявляющееся в разбавленных растворах, может оказывать влияние на их вязкость. Можно было бы ожидать независимого поведения частиц наполнителя в суспензии и наполнителя в растворе. В таком случае вязкость раствора складывалась бы из вязкости суспензии, определяемой законом Эйнштейна, и вязкости собственно раствора полимера. Однако экспериментальные данные о вязкости разбав- [c.190]

Полученные результаты показывают, что исследованные растворы полимеров в присутствии наполнителя являются структурированными. Возникновение структур в растворах в этом случае обусловлено теми же факторами, что и структурообразование в растворах полимеров вообще [372]. Поведение исследованных систем может быть, очевидно, описано как поведение жидкообразных систем [370]. Введение наполнителя приводит к усилению структурообразования в растворе, что согласуется с представлениями, развитыми Ребиндером [370]. Большие изменения вязкости, наблюдающиеся при изменении напряжения сдвига в исследованных системах, указывают на то, что возникающие структуры имеют тик-сатропный характер, причем степень тиксотропности возрастает с увеличением содержания наполнителя. [c.193]

Таким образом, поверхность наполнителя является тем местом, где преимущественно возникает и растет полймерная фаза. Именно в этом и заключается организующая, структурообразующая роль частиц в наполненных растворах полимеров. Природа поверхности наполнителя имеет при этом важное значение. Гидрофобиза-ция поверхности, с одной стороны, благодаря снижению ее активности в отношении зародышеобразующего действия препятствует кристаллизационному структурообразованию, т. е. ослабляет кристаллизационную структуру, и, с другой стороны, (благодаря уменьшению контактного взаимодействия между гидрофобной поверхностью и полимером ослабляет коагуляционную структуру системы [528]. При выделении из пересыщенного раствора аморфного полимера [529] прочность структуры также может зависеть рт образования дисперсной полимерной фазы, скрепляющей частицы наполнителя, как это было показано на примере полистирола и поли-эфируретана. Однако в этом случае эффекты упрочнения сильно зависят от смачивания полимерной фазой частиц наполнителя. [c.264]

Важную роль в процессе структурообразования в наполненных растворах могут играть процессы адсорбции [529]. Образование на контактирующих поверхностях наполнителя адсорбционных слоев полимера приводит к изменению сил взаимодействия между частицами. Экспериментально было о 1наружено существование анти-батной зависимости между адсорбцией на поверхности частиц и силой контактного взаимодействия. Образование адсорбционных слоев всегда влечет за собой ослабление взаимодействия между контактирующими поверхностями. Поэтому коагуляционное структурообразование частиц наполнителя и структурообразование самого полимера взаимосвязаны. Полимер влияет на контактное взаимодействие частиц наполнителя и тем самым на свойства образованной им структуры, а частицы наполнителя — на структурообразование полимера. [c.264]

В работах Ребпндера [19] неоднократно отмечалось, что одним из основных факторов, определяющих возможность структурообразования, является смачивание поверхности дисперсной фазы дисперсионной средой, а в нашем случае — наполнителя полимером. В литературе имеются данные о связи между смачивающей способностью и адгезией полимера к твердой поверхности. Однако сложность приложения термодинамики к проблеме адгезии полимеров заключается в том, что в боль-шинств.е экспериментальных работ рассматривается смачивание твердых поверхностей полимеризующимися жидкостями, смолами и растворами полимеров, а значения работы адгезии, определенные для жидких систем, экстраполируются на твердые полимеры. [c.312]

Важное значение имеет также выявленное в работе различие поведения растворов исследованных полимеров в зависимости от природы полимера и качества растворителя, которое связывается с эффектом интенсивного струк-турообразования, доходящего до формирования ассоциатов. Результаты реологических измерений представляют собой лишь косвенный метод изучения структурообразования в растворах. Но все же последовательное сопоставление [3] всего комплекса характеристик вязкостных и вязкоупругих свойств растворов различных полимеров в растворителях разного качества действительно показывает, что привлечение структурных представлений позволяет дать объяснение наблюдаемых особенностей поведения растворов в отношении влияния природы растворителя на значения вязкости т (,, модуля высокоэластичности Од, температурных и концентрационных зависимостей Т1о и Оо- Как показано в работах [3], поведение растворов полистирола н полиметилметакрилата в растворителях различной природы, представляющих собой частные случаи в ряду возможных типов растворов полимеров оказывается во многом принципиально различным. Это связано с тем, что интенсивность структурообразования существенно зависит от качества использованного растворителя, причем этот фактор проявляется в различной степени в зависимости от природы макромолекулярной цепи. Следствием этого являются невозможность объяснения различий вязкости растворов полиметилметакрилата в разных растворителях с позиций представлений теории свободного объема, несовпадение значений модуля высокоэластичности эквиконцентрированных растворов (из-за разницы в плотности флук-туацпонной сетки зацеплений, обусловленной зависимостью интенсивности структурообразования от природы растворителя) и появление сильной температурной зависимости модуля высокоэластичности (из-за влияния температуры на распад ассоциатов). [c.246]

В 1957 г. были выдвинуты новые представления о строении аморфных полимерных тел, согласно которым аморфные полимеры рассматривали как упорядоченные системы, состоящие из молекулярных цепей, собранных в начки [1]. Эта концепция получила экспериментальное подтверждение при исследовании полимеров как в стеклообразном [2—4], так и высокоэлас-тЕческом [5, 6]состояниях. В связи с обнаруженной упорядоченностью в аморфных полимерах возникает совершенно естественный вопрос о природе и условиях возникновения этих структур. Но-видимому, нужно предположить, что-они могут образовываться в условиях, когда реализуется молекулярная подвижность, т. е. в растворах и расплавах. Действительно, уже сравнительно давно на основании изучения ряда свойств растворов полимеров с помощью косвенных методов были высказаны многочисленные предположения о структуре растворов полимеров и о возможности протекания в них агрегационпых процессов. Однако до сих нор в литературе отсутствуют данные прямых экспериментальных исследований структуры высокомолекулярных соединений в растворах и расплавах. Это обстоятельство связано с весьма ограниченным числом удобных и надежных методов исследования подобных объектов. Поэтому задача настоящего исследования заключалась в разработке новых методов для непосредственного изучения структуры полимеров в растворах и изучение их с помощью характера структурообразования макромолекул в растворах. [c.185]

Исследование кинетики кристаллизации полимеров в тонких пленках показало, что наличие адсорбированного, связанного с поверхностью слоя полимера зам(здляет процессы структурообразования в пленке. В [6] толщина таких слоев была оценена в несколько микрон эти данные согласуются и с результатами настоящей работы. Трудно ожидать точного совпадения значения А с удвоенной толщиной адсорбированного слоя гуттаперчи на частицах стекла, так как определяли лишь эффективные для каждого метода значения этой величины, отличные друг от друга. Толщина адсорбированных слоев довольно высокая. Это не удивительно, если принять во внимание наличие в полимерах в аморфном состоянии надмолекулярных образований значительных размеров, Доказано [2] существование довольно устойчивых, сравнительно крупных (длиной 1 л) надмолекулярных структур в разбавленных растворах полимеров существует также ряд надежных доказательств [1—3, 22—24] наличия надмолекулярных образований и в расплавах. [c.204]

В период с 1937 г. и до конца жизни в НИФХИ под руководством В. А. Каргина проводились фундаментальные исследования в области физико-химии растворов полимеров, механических свойств высокомолекулярных соединений, механизма образования полЕмерных студней, процессов структурообразования в кристаллизующихся полимерах и морфологии кристаллических структур, исследование влияния надмолекулярной структуры на механические и другие физические свойства полимеров, изучение характеристик вязкотекучего состояния и процессов структурообразования в расплавах полимеров, разработка методов модификации физико-механических свойств кристаллических полимеров, а также исследования в области молекулярной пластификации полимеров, приведшие к установлению правил объемных долей. [c.8]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология