Вязкость полимерных растворов

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]

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]

Относительная вязкость полимерных растворов в наиболее общем случае может быть представлена в виде [c.122]

Существуют различные подходы к выводу концентрационной зависимости вязкости полимерных растворов. Один из них изложен в работе [61]. Авторы приходят к зависимости вида [c.319]

Молекулы воды при смачивании вначале конкурируют с молекулами ЦАА (адгезива-полимера) и в первый период контакта задерживают адсорбцию, которая начинается через некоторый промежуток времени. С течением времени полимерная цепь раскручивается, изменяется скорость конкурентной диффузии (изменяется вязкость полимерного раствора) и изменяется вид адсорбционного процесса (рис. XVI.6). [c.212]

КОСТИ, но до определенного предела, так как увеличение концентрации экранирующих зарядов карбоксильных групп ионов приводит к обратному снижению вязкости раствора полимера (рис. 4,9). Отрицательное влияние некоторых ионов, в частности ионов железа, можно снять выщелачиванием раствора в результате добавления едкого натра (табл. 4.5). Аналогичен характер роста вязкости полимерного раствора с ростом степени гидролиза полимера (табл. 4.6). [c.107]

Ниже приведен пример расчета закачки полимерных растворов, с содержанием 0,04% (0,1%). Расчет проводится при следующих допущениях плотность раствора во всех элементах системы закачки одинакова и постоянна, вязкость полимерного раствора является функцией температуры и содержания реагента, НКТ опущены до продуктивного горизонта. [c.124]

Вязкость полимерного раствора связана с молекулярными размерами полимера. Эта зависимость имеет особенно важное значение для ли- [c.501]

При проведении реакции в гомогенной фазе нужно учитывать высокую вязкость полимерных растворов и возникающие вследствие этого затруднения в теплообмене и доступе реагентов. В этом случае для достижения хорошего перемешивания и предотвращения местных перегревов следует работать с мощными мешалками. [c.62]

Примерно аналогичен механизм повышения вязкости полимерных растворов с ростом степени гидролиза полимера (рис. 56). В табл. 29 приведено влияние гидролиза полиакриламида, полученного методом радиационной полимеризации, на вязкость 0,5 /о-ного раствора его в дистиллированной воде. Надо отметить, что низкое значение вязкости раствора аммиачного ПАА объясняется большим содержанием соли (NH4)iS04, что присуще этому реагенту даже при высокой степени гидролиза. [c.115]

Как и в случае дисперсий полимеров рассмотрение теории вязкости полимерных растворов можно начать с закона Эйнштейна [c.97]

Лакокрасочная промышленность является также потенциальным потребителем изобутилацетата. В настоящее время этот растворитель в Советском Союзе в промышленных масштабах не вырабатывается, т. к. для этих целей обычно применяется к-бу-тилацетат. Однако эти растворители близки по свойствам и в значительной мере взаимозаменяемы, особенно по показателям вязкости полимерных растворов на основе нитроцеллюлозы [4]. Вслед- [c.190]

Таким образом, во всем диапазоне составов параметрами, определяющими вязкость полимерных растворов, являются [1] величины [т]] и Км, измеренные в области разбавленных растворов и характеризующие соответственно объемное содержание полимера в растворе и реологическую эффективность межмолекулярных взаимодействий в разбавленных растворах. Эти Параметры могут быть связаны с термодинамическими характеристиками системы полимер — растворитель, причем удается разделить влияние эне р-гетических и энтропийных эффектов взаимодействия полимера с растворителем на величину Км- Такое разделение позволяет дать общую трактовку [c.245]

Рис. 4. Зависимость вязкости полимерного раствора от концентрации

Рассмотренный экспериментальный материал позволяет сделать вывод о том, что нет необходимости в допущении влияния зацеплений на вязкость полимерных растворов. Обнаружение эластических свойств полимерных систем при периодическом деформировании [123] прямо доказывает существование лабильной сетки. Однако эта сетка не оказывает, по-видимому, никакого влияния на наибольшую ньютоновскую вязкость, поскольку, как уже говорилось выше, времена релаксации узлов этой сетки сравнительно невелики. Приведенный эксперимент позволяет оценить условия по отклонению кривых вверх от прямолинейной зависимости в координатах уравнения (36), при которых начинают проявлять себя узлы сетки и при нулевом сдвиге, однако, как показывает опыт, природа этих узлов скорее структурная, энергетическая, чем топологическая, энтропийная. [c.182]

Вязкость полимерного раствора или расплава — это, в общем, мера сопротивления жидкости течению. Характеристическая вязкость — мера гидродинамического объема полимерной молекулы в растворе. Она чувствительна к молеку-лярно-массовой структуре, а также к размеру молекул [9,12-16]. [c.54]

При Г <Г в зависимости от свойств полимера Г, меняются размеры зоны взаимодействия, количество сорбированного полимера и вызванного им уменьшения фазовой проницаемости, что приюдитк преобладанию либо положительных факторов (уменьшение фазовой проницаемости), либо отрицательных (уменьшение вязкости полимерного раствора и отставание фронта полимера от фронта воды за счет сорбции полимера) в механизме вытеснения нефти. Чем больше сорбционная емкость пласта Г , тем больше зона взаимодействия полимера и солей и тем сильнее влияние обменных ионов на процесс полимерного воздействия. Поэтому выбор полимера должен осуществляться с учетом способности пород пласта к ионному обмену. [c.52]

Сдвиговая вязкость ньютоновских жидкостей была предметом широкого изучения в XIX в. Исследования вязкости полимерных растворов начались в 20-х годах прошлого века. Первое измерение сдвиговой вязкости полимерного расплава было выполнено Муни [12] в 1936 г., исследовавшего расплав натурального каучука. Дальнейшие измерения проводились многими исследователями, начиная с 1940-хгг., и продолжаются до настоящего времени [13-21]. Было установлено, что сдвиговая вязкость расплавов полимера постоянна при низких скоростях сдвига, а затем постепенно уменьшается при увеличении скорости течения. На рис. 7.8 показаны характерные зависимости сдвиговой вязкости от скорости сдвига для расплавов изотактического полипропилена с различной молекулярной массой и различными молекулярно-массовыми распределениями [8]. [c.132]

Вязкость полимерного раствора зависит от линейных размеров полимерной молекулы. Поэтому вязкость раствора линейных неразветвленных полимеров эмпирически связана с молекулярным весом. Следовательно, измерения вязкости составляют весьма ценный способ получения молекулярных характеристик полимеров. [c.240]

Экспериментальные данные о вязкости полимерных растворов известны только для ограниченного числа систем. Следовательно, пределы применимости уравнения (XV. 21) пока нельзя определить достаточно точно . [c.253]

Современные концепции принципа действия вязкостных присадок основаны на поведении полимеров в чистых растворителях. В соответствии с этими концепциями увеличение индекса вязкости определяется взаимодействиями внутри полимерной молекулы и между полимером и маслом. В зависимости от концентрации в растворе линейные макромолекулы полимера способны сворачиваться в клубки при высокой температуре и вытягиваться в длинные линейные образования при низкой температуре (частицы или сетчатые структуры в растворе). В хорошем растворителе молекулы вытянуты, так как они окружены сольватированной оболочкой, и практически никакого внутримолекулярного или межмолеку-лярного притяжений не происходит. При концентрациях, встречающихся в практических условиях, вязкостные присадки содержатся во всесезонных маслах в виде растворов частиц, так что взаимодействия между полимерными частицами, ведущие к образованию сетчатых структур, играют лишь второстепенную роль [9.371. В вытянутом состоянии они оказывают больший загущающий эффект, чем в свернутом состоянии в плохом растворителе, в котором полимерные молекулы притягиваются друг к другу под действием внутри- и межмолекулярных адгезионных сил и вытесняют молекулы растворителя (масла) в процессе свертывания в клубок. Высокая характеристическая вязкость достигается в хорошем растворителе, а малая — в плохом растворителе. Поскольку растворимость полимеров увеличивается с температурой, то в плохом растворителе степень увеличения характеристической вязкости [т] 1 больше, чем в хорошем растворителе, так как уже при низких температурах происходит значительное развертывание клубка. Чем больше степень изменения растворимости полимера в данном растворителе, тем сильнее эффект этого полимера в качестве вязкостной присадки. Несмотря на этот эффект вязкость полимерного раствора в масле снижается с ростом температуры снижение Т1(, с температурой лишь частично компенсируется увеличением [т)1. [c.196]

Недавно Лайонс и Тобольский [23] предложили уравнение зависимости вязкости полимерных растворов от концентрации, которое, [c.253]

Природа растворителя оказывает существенное влияние на величину ВЯЗКОСТИ полимерных растворов, степень их структурирования, что связано с интенсивностью межмолекулярного взаимодействия [1, 2]. Для регулирования структурообразования в растворах сополимеров большой интерес представляет применение смесей селективных растворителей или смеси общий— селективный растворитель [3, 4]. [c.87]

Изучению поверхностного натяжения (а) тройных растворов различных классов посвящено большое число работ, но среди них нет ни одной работы, посвященной изучению поверхностных явлений тройных растворов, содержащих хотя бы одно полимерное вещество, что во многих случаях не является случайным. Большая вязкость полимерных растворов, а также большие молекулярные веса полимерных компонентов делают эту задачу исключительно сложной в методическом отношении. [c.76]

Интересно также, что высокомолекулярная часть полимера разделяется на меньшее число фракций, чем его низкомолекулярная часть. Это явление, характерное не только для полиарилатов, но и для других полимеров , объясняется очень большой вязкостью полимерного раствора во время фракционирования высокомолекулярной его части, растворимость которой в большей степени зависит от состава растворяющей смеси, чем растворимость [c.123]

Одна из важнейших для практики характеристик полимерных растворов — их вязкость обусловливается большими размерами макромолекул полимеров и их нитевидным строением. Макромолекулы по своим размерам в сотни и тысячи раз превосходят молекулы растворителя и обладают гораздо меньшей подвижностью. Вязкость жидких каучуковых растворов вызывает большое сопротивление их движению по аппаратам и трубопроводам. Вязкость полимерных растворов обычно выражают отношением скорости истечения раствора к скорости т1о истечения растворителя (относительная вязкость). [c.277]

Машины формования барабанного типа удобны в эксплуатации при формовании микрофильтров из высоковязких растворов полимеров. При малой вязкости полимерных растворов, а также при большой продолжительности стадии сухого формования целесообразнее использовать машины ленточного типа, представляющие собой бесконечную ленту, натянутую между двумя расположенными на заданном расстоянии барабанами. [c.86]

Приведенные данные являются приблизительными, так как предполагалось, что образующиеся капли вытягиваются в цилиндры, тогда как реальные частицы ВПС имеют более сложную форму. Кроме того, при расчете не учитывалось влияние процесса выделения полимера из раствора, который с гидродинамической точки зрения определяет эффективную вязкость полимерного раствора в функции времени. Наконец, межфазное поверхностное натяжение является переменной величиной. Все это, разумеется, должно внести коррективы в течение и продолжительность реальной деформации жидких элементов при получении ВПС. [c.137]

Схема аппарата форсуночного типа представлена на рис. 3.22, в. Основным элементом этого аппарата является пневматическая форсунка. Воздух подается внутрь кольца, образованного полимерным раствором в аппарате другой конструкции воздух, закручиваемый по спирали в каналах червячной нарезки, подается снаружи струи раствора полимера. Выходные отверстия форсунок погружены в осадительную ванну. В связи со значительной вязкостью полимерных растворов и протеканием процесса осаждения полимера (что ограничивает время пребывания полимерного раствора в легкоподвижном состоянии) трудно ожидать, что произойдет распыление раствора. Более вероятно, что вследствие барботажа происходит турбу-лизация осадительной ванны с дроблением струи и капель полимерного раствора в турбулентном воздушно-жидкостном потоке и образованием пены. Характеристики ВПС в аппаратах форсуночного типа можно регулировать путем изменения расхода и давления воздуха. Получаемые связующие имеют в основном хлопьевидную форму. [c.145]

Молекулярные цепи аморфных полимеров в растворах хороших растворителей состоят из развернутых цепей, которые по мере увеличения концентрации раствора собираются в пачки. В плохих растворителях макромолекулы полимера свернуты в глобулы. Это оказывает определенное влияние на вязкость полимерных растворов. [c.23]

Имеется два уравнения концентрационной зависимости вязкости полимерных растворов. Первое нз них предложено Фуджнта н Кисимото [c.419]

Известна одна ранняя попытка связать величину осмотического давления с влиянием природы растворителя на вязкость полимерного раствора [19а]. Цитируемая работа относится к области разбавленных растворов и исходит из предположения о том, что осмотическое давление в хорошем растворителе приводит к сжатию макромолекулярного клубка, что способствует yмeньпJeнию занимаемого им эффективного объема и, как следствие этого, снижению вязкости раствора. Качественно это согласуется с направлением эффектов, предсказываемых формулой (23), но вопрос об аналитическом описании указанного эффекта оставался открытым. [c.240]

При исследовании биополимеров выбор растворителя особенно важен, поскольку основным объектом исследования обычно являются конформации цепей и их зависимость от растворителя (см. гл. 13—15). Чаще всего используются диметилсульфоксид (ДМСО), хлороформ, трифторуксусная кислота (ТФУ), ацетонитрил, гексафторацетон, метанол и вода. Усложнения спектров сигналами протонов растворителя можно избежать, используя дей-терированные производные, хотя при этом сохраняются небольшие остаточные сигналы, несколько смещенные в сильные поля (0,02— 0,05 м. д.) относительно соответствующих сигналов протонсодержащих растворителей. В спектре дейтерохлороформа остаточный сигнал является синглетом, в то время как остаточные 2-ацето-нитрил и 5-диметилсульфоксид дают характерные квинтеты, обусловленные спин-спиновым взаимодействием дейтронов с остаточным протоном. Важным моментом приготовления растворов полимеров, как и всех прочих растворов, предназначенных для исследования методом ЯМР, является очистка от мельчайших нерастворимых частиц, могущих вызвать нарушение однородности магнитного ноля при их движении внутри приемной катушки датчика. Поэтому приготовляемые растворы желательно фильтровать. Наиболее удобно выдавливать раствор в ампулу через пористую мембрану, вмонтированную в шприц для подкожных инъекций. Высокая вязкость полимерных растворов может сделать эту процедуру затруднительной. В ранних работах для повышения отношения сигнал/шум приходилось использовать высокие концентрации— до 10—15% (масс./об). Высокая чувствительность современной аппаратуры (см. разд. 1.18) и, в особенности, возможность производить накопление спектров позволяют получать хорошие спектры при концентрациях порядка 1—2%. [c.55]

Молекулярный вес полимеров можно определять через связанные с ним свойства полимерных растворов. Наиболее подходит для этой цели измерение осмотического давления эбулиоскопия применима лишь для полимеров со сравнительно малыми молекулярными весами (ниже 30 ООО). К числу методов определения усредненного молекулярного веса полимерного раствора относится измерение интенсивности рассеяния света этим раствором, а также седиментация в ультрацентрифуге. При испытании большого числа образцов полимеров часто имеется возможность отложить чрезвычайно длительную и кропотливую процедуру измерения молекулярных весов до следуюш,его этапа и сравнивать образцы по другим их свойствам, зависящим от молекулярного веса, пусть даже характер этой зависимости с точностью и не установлен. Например, для этой цели нередко испо.т1ьзуют вязкость расплавленного полимера при данной температуре или же вязкость полимерных растворов одинаковой концентрации. [c.123]

Некоторые экспериментальные методы могут привести к вычислению средних величин по уравнениям более громоздким, чем (8-18). В гл. 6 будет показано, например, что разность вязкости полимерного раствора и соответствующего растворителя часто может быть пропорциональна произведению весовой концентрации и M , где а—константа, значение которой лежит в интервале от 0,5 до 2,0. Таким образом, молекулярный вес гомогенного образца будет выражен через (О/с) . Для гетерогенного образца в этом случае с помощью (О/с) мы получим средневискозиметрический молекулярный вес [c.176]

Влияние концентрации. Вязкость растворов гибкоцепных полимеров, находящихся в условиях опыта в высокоэластическом состоянии, можно измерить во всей области концентрации от чистого растворителя до чистого полимера (рис. 13.6 и 13.7). Это впервые было показано в работах [18—22]. Вязкость растворов стеклообразных полимеров в области очень высоких концентраций резко возрастает с концентрацией вследствие приближения системы полимер — растворитель к стеклообразному состоянию. Поэтому удается провести измерения только до объемной доли полимера ф2, примерно равной 0,8. При достаточно высоких концентрациях вязкость полимерного раствора пропорциональна и даже ф. и ф . Очень резко возрастает и относительная вязкость раствора. Поэтому уравнение (13.24) неприменимо даже к умеренно концентрированным растворам полимеров, концентрацион- [c.380]

Количество образца, загружаемого в гелевую колонку, влияет на степень разрешения компонентов этого образца тремя взаимосвязанными способами, как и при других методах фракционирования на колонке. Объем самого образца прибавляется к элюирующему объему колонки, характерному для каждого комнонента образца. Далее концентрация каждого компонента влияет на ширину пика элюирования этого компонента. Это влияние становится более выраженным при увеличении размера молекул. Другое ограничение на концентрацию образца накладывает вязкость полимерного раствора,— это так называемое вязкое контактирование . Чем более резко меняется вязкость на задней границе зоны образца, тем менее устойчивой становится эта граница. Разрежение, создаваемое вязким течением образца, вынуждает далее растворитель просачиваться через некоторые слабые точки в колонке, при этом распределение скоростей в потоке жидкости становится весьма неоднородным до тех нор, нока не произойдет значительного уширения границы. В работе, посвященной фракционированию гемоглобина и соли на высокомолекулярных декстранах, Флодин [1] показал, что удовлетворительное разделение происходит при вязкостях ниже 4 сантипуаз. Если вязкости превышали указанный предел, разделение нарушалось, и при вязкости 11,8 сантипуаз профиль зоны сильно искажался и зона расширялась. [c.146]

В области высоких частот сдвига со тедрия ГСД (как и теория с эффективным потенциалом) не согласуется с экспериментом не только количественно, но и качественно. Так, теория [см. формулы (УП.37) и (УП.38)] предсказьшает, что при со - < [т/] = О, а экспериментально обнаружено существование отличного от нуля высококачественного предела [т ]. , т. е. предельной вязкости полимерного раствора т -, превышающей вязкость растворителя т]. В экспериментах по ОДЛ для полистирола в арохлоре обнаружено изменение знака [/г]с на высоких частотах сдвига. Теория ГСЦ не объясняй этого эффекта. [c.214]

Известно большое количество работ, посвященных изучению межфазного поверхностного натяжения. Однако среди них имеется не более четырех работ, в которых изучалось межфаз-ное поверхностное натяжение систехм, включающих полимерные вещества, что не является случайным. Большие молекулярные веса и значительная вязкость полимерных растворов, а также отсутствие надёжных методов из.мерения поверхностного натяжения и плотности делали эту задачу действительно трудной. Однако развитие технологии получения полимерных веществ, направления новых научных исследований, в которых поверхностные явления начинают играть доминирующую роль, все чаще заставляют обращаться к изучению адсорбционных явлений в этом классе растворов. [c.81]

Вследствие большой молекулярной массы непосредственное растворение полиме1ров (отрыв молекул от твердой частицы) невозможен. Только после диффузии растворителя в полимер и протекания процесса набухания, в результате которого повьипается гибкость полимерных цепей и снижается межмолекулярное взаимодействие, возможен диффузионный переход полимера в жидкую фазу. Вследствие. высокой вязкости полимерного раствора и медленного протекания диффузии молекул полимера у поверхности набухшей полимерной частицы образуется слой, концентрирован-иого раствора, который также замедляет процесс перехода полимера в объем жидкой фазы. [c.50]

Если не принимать специальных ускоряющих мер, то процесс растворения полиме(рав протекает весьма долго. Для ускорения процесса растворения полимера применяют интенсивное перемешивание для того, чтобы достигнуть значительных сдвиговых градиентов гидродинамичеокого поля, способствующих разрушению (отрыву) поверхностного высоковязкого слоя раствора. В сильном сдвиговом поле значительно уменьшается вязкость полимерных растворов, что также способствует ускорению растворения одновременно уменьшается возможность слипания полимерных частиц. [c.51]

С повышением температуры вязкость полимерпых жидкостей уменьшается по экопоненциальной зависимости. Это-хорошо видно, например, из данных, приведенных на рис. 3.3 для расплава полиэтилентерефталата [18]. Аналогичный вид имеют кривые для вязкости полимерных растворов. [c.57]