Исследование структуры и свойств смесей полимеров (1090301), страница 2
Текст из файла (страница 2)
В коллоидных растиорех определялизекономерности раослеиБенииизаБисимость предела расслаииании от резличных факторов, а такzеизмерили межфазвое нэтяаевие на rравице раздела реетворов полимеров.Коиформациониые преБращении макромолекуляр1ых клубков nодБлинкием второrоnолимераизучаликасистемеnолимер-nолимеррэстворитель,в ~отором один из полимеров имеn показетель nреломлении такой ае, как и рэстворитель.В резуаыате этоrо светорассеиние и растворе осуществлилось в основном макромолекуламиодноrо nолимера.
Такой метод был nрименеи к смесям nолимероввnериые. В качестве примера исследоиали систему nолистирол (ПС)-nолиизобутилен (ПИБ)- ronyon.Указанкую смесь раз1авлялиrоnуолъным реетвором ПИБ nостоявной концентрации и находили за-висимосrъ инrевси~носrи сиеторассеинивR8• от концевтреции ПСи уrла рассеяния. Строи rрафики 3имма, находили второй вириаль-вый козффициент А~, молекулярный весМnc ,~и~средний кведраf\1инерции молекулярноrо клубке.
Указаиные величины можно оnределит:при резвых концентрэциях ПИБ и, теним образом, проследить их8www.sp-department.ruЗSВИСИМОС!Ъ О! КОНЦеВtрвЦИI ПИВ. Н8Ч,ИВ811 С нев:оторой Кunцд•i~раЦIИ ПС ВyR888HHOIСИС!еМе (~j) ,веЛИЧИНа ~; реЗКО возрастает,по сревнени~ с рассеянием вtoлyone,чto укезываеt не увеличение степени ассоциации ПС в присуtсtвии ПИБ. При этом :вэаимо;ztействие по-лимеров приво;ztиf к резкому уменьшени~J\ , nоэтоr:увrорой nолимер мozet реQсмеtривеtьса как пnoJDй растворитель:ztnя ~е~воrо (teбn.1).~Тt::Элица1Энечениа f1w ,_ А2 ,pa;ztиyce ввеvции {Rt) и сре;ztнеква;ztратичноrо рессtоявия вежду концами мекромопеиуn ПС в растворевronyoneи в nолимерном p&etвo~иtene (раствор ПИП разнойконцевtреции, rtiOO мn)-Р;с~~р;,;пъ ~- м:ior:- д,:iо,- Т -(P,tf'.A- l {i'f7A-------- l_-----------434-'-----.}.9606,45+4,55Толуол"+0,19спив-0,225•~,16tonyon,55+3,3спив=О,1-te,9спив=О,2""+0,9IJ34595620620720спив=О,3"-о,3848сnив-0,13I520--------------------------------Из те::lл.I такzе :ви;ztво,чtо мQnек~пrярный вес ПС :в исслс;:с• епной области ковцентраций nоnимерноrо растворителя,сох;;~няе-rr .·:,что в о;ztноiеаном реетворе смеси nоnимеро11, це отсутс т:вуеr r r:<'ница рез;ztеле мецу ассоциетеми nc и ассощ~атами ПИВ, cer•-1 e;, '-'!'одноrо полимЕра моrут nроникаrь :вкутоь клубке ;ztpyroro nо;н,~юся,е pS;ztиyc инерции клубков реете!.
После;ztнее объясняетсяре,nоэ!Ому :в зависимости от конкретной пары ропимеров и конuентрации ресrворе мozet ваблщеtьса как увеnичеые клу1кэ, так ~!9www.sp-department.ru,мевъшевие ипи сохранение раамеро~, какatoпоз~вее бнао покеаево друrими иосnедовеtеШОIИ. Не искn))Чево, ч~о р~uиЧев1е резмер~~ кцубке,eroрезверtНвавие, ваибоnее tипичво, и RJnaetcквеr.епъноа сr~иеа реаваtиа процеооов ассоциации о~вородвнх мек~111!RУ11•Меtод овеtорессеавив применяпев ~па ИЗJЧениамекромопекуп ~ ресtворах вопимеров/A.A.Terep~eccOQJ&QIIcorp./ и в сме·сах виакомопекупярвнх аидкосtеl /М.И.Шахnароiов,r.п.Ро.иве 1cnyqee ~па сре~вевив аксnервменtаnъвоl кривоlJl~ • СОС!аВ С !80р8!ИЧ8СКОЙ 88ВИСИМОС!ЪD, CIIЩOJЗIO ПОЦ1Ч~t~Ид nocneдвel дпи tройиой сисrемw nопамер - воnимер - раоt~орв~р./.
В вашемtепъ. Дnи обпасrи разбаваеввнх ~есrворо~, rде прамевимо ~учпеввое уравнение коиценtрациоввой зависимосtв.свеtарассеавив, поnучево уравнение зависимосrи свеtарассеавияпопимероввotвесовоl.~опиИVсмеси:н;=~~~~~ -r R;.,~/4<4>rде ~ • А'~ -.ZA~e JW• в·~- ивнременt покезаrеnи преnоМJiеииаи С - ковцевrрация расrвора смеси nолимеров.
Сравнение эксnеримевrапъвых значений R;" с рассчиrанными по (4) ва примере смеси ПС - ПИБ в tЦ показало наличие болъwоrо избыtачвоrо рассевнии 4f.f;1._ в смеси nоnимеро:в,чrо уквзыиаеt на звечиrепъвоболъш~ ессоциациD квждоrо nолим~ра в смеси 1 nо срввневиD с ассоциацией в визкомопекуnирном paorвopиtene,npи tой ае ковцевrрецииНаличие избutочноrо свеtарассеявии и избыtачной ассоциациипоnисrиропа вeroсмеси с ПИБ поквзано и прямым меtо~ом-меtодом полимерноrо расrвориtеnв (рис.!).Меrодом,анапоrичным с»еrорассеинию,было поnучено ур81веиие,С:ВЯЭЫ:В810Щее ВЯЭКОСfЬ СМеСИ ПОЛИМ·jрОВ В расrворе С ИХ ВеСОJОЙ10www.sp-department.ru60nctDпньРис.I.Зе!исимосrъR:,.
от соотвоiВеНИI! ПQАJ~Меро!(I),дu смесей ПИВ с пс,имеющим мon.Jec ~·~: 5,52,2 (2), 1,2 (З) и 0,65 (4).Растворитеnь-тоnуоиконцентрации pacr!ope 0,5~. Пункrир - реесеяние!доnей!толуоnе.n6смеси:(&,}",=iw/'+Nk!J +Р<5>rде L =СА! +11~)«1" -J,II[?Jca, N• (p,,)'-{'JJ,f-1,, Р= ~,Эксnериментальные значении {9~)". значительно превышают расечитеиные по(5),что такsе укеэы!еет не nо!ышеввую ассоциациюоднородных мекромоnекуп!смеси полимеров!раст!оре. Пре!ывение эксперименrельвых значений !язкости над реесчитанными tембоnъше,чем мень•е неприzевие сд!иrе ~,nри коtором оnредеав!смеси полимеров неч•етси визкостъ и мsксимеnьно при ~ ... ОАссоциация однородных мекромолекуnнеетси nри концентрацииqiи нервстает :впnоть до nределе рееелаивении ~,что позволяет :выделить интервал концентрацийliwww.sp-department.ruJc~,-c.J ,кав: ивtерБаn ассоциацииоднофазномpecrJiope,aсосrояние ассоциации хэракrеризоваrь nриведенноИ ковценrрациейCS~~-e.,)/(t'a,-C.t~ rде ~ - концентрация pacrJopa.
При одивако!ОЙ t:f pacrJop харгктеризуеrск одинакоJой сrеnевь11 ассоциацииодвQJОдвых макромолекул,чrо•~ Rtt~лврноrоnодrверадееrся реБными значениями•полис т и рола nри одинаковойt! незаJисимо or ero моnеку-Jeca. При равных с•· pacrJopы нехо;цяrся J соотвеrстБен!IЫЖ состояниях, хараltтеризуемых ревной стеnРнью ассоциации макJ1ОМоnекул везеБисимо от моn.весеполимере.Переход от и с тинноrо растворе смеси n_q_лимеров к эмульсииnpoИCXOДl1:r нри J):/'\СТИЖеНИИ ковцентрации раБНОЙ С~.Предеn рас•1Л8ИБеНИЯС4 увеличи:вееrся С уменьшением МОЛ.БеСе проnорцИО•неnьао (мt це м+=-IН,:Н~, t еnолимероБ. Не мноrихnepax1'1., и !"&.
- молекуnярные весаnолимеров Б резличных расrворителяхбыло nоказано,чrо ~редел рассnеиБания в значительной мьре оnредеnяетси ~олимtром с ~эименьшей объёмной долей Б смеси. Чем~еньшеeroмолекулярный Бес и чем лучше рестБоритеnь во отношенАn к этомуnолимеру,rемвышеnредел рассnоивания,r.е.шире область существования однофазных растворов. Неблщаемое я:в-Te!l, что nри:выделение ero ~ ~иде11ение объясняетсямалой nарщн:.льной концентрацииn~лимереотдельной фазы затруднено, ирасслаивание ~сей системы оnределяется nоЕедением nолимера смалой объёмной долей.Если для данной nары nолимеров значения А" и:вы в разных рэст:еориrелях,телях.Твкто одинако:ве иt:!.t[?]одинако:в этих раст:вори:в хлорбензоле и диоксане кри:вые фазовоrо рэсслоивания для П~ v! П'.!М nолностью совnадают из-за одинэковоrо срод~тваnолимfро:вк указанным рэстЕорителRМ.J2www.sp-department.ruВ сnециапъно сконструировавной присrавке к роrацвоввомrвискозаметруПВР-I быпо изучено :впиивве иапрааекиа с;цвиrа ка-С~ на примере смеси ПСпопииэопреа (ПИП) в жекапиве и rоцrопе.
Анапоrичио впияви11 rемпераrуры с:~ растеr с росrом кепрllае•нии с;цвиrа,сrремасъ к векоторому предепу при опредепевsомдик/см. Характер указаиных изменений эе:висиror't'1прирожы раоrвориrеии.Быпо изучено действие боnъшоrо копичесr:ва раапич.ввх ве•ес!l;вс~резных вопимерных пар. Не обнаружено свизи мещ эффек!ОIIдеИствин веществе иeroприродuй, во :выявпене 1ыоока11 специфlч·~осrъ дейсrвия.
Например, хинон, адсорбируяоь не макромоиеКJ~ахШf.П и npenJtrceyя, по-видимому, их ассоциации, резко увепичивасмеси ПИП сncеtс.~,в бензопьиом растворе, мапо воздейсnуяна~~ смесей ПС с цис-попибутадиевом.В совокупиости все указеиные выше факrоры мoryr замеrнорасшириrь обпаurь коицеиrраций, в которой амесь вопимеров вреетворе ивПifетса однофазной.Состав и объём споев расспоившейса системы бып камв иаучевна оопьшом чиспе nримеров. Чем бопьше ковцентрации раствора пре·вышеетс~,тем nопнее идеt резделение поnамdров.
Обtём сиоев,зaJIICИ! не rопысоorмоп.веса nопимэров,во иotприрожы расrвориrеnя в соответствии со сnедующей зависимосrь11:rде~и ~tv.sOA&J+&ft,(1/11,)+ А; C.t(6)- объёмы споев, а ~ и С.е - ковцевrраЦiвсnоев. А~ и А;- вторые :вириеnьные коэффициевtы. Прирожа расtвориrеnи оказываеr деже более сиnьвое впииние на объёмы саоев,чем соотношение моп.:весов.МеТОЖОМ двух К8ПИПМРОВ, Оnу11(8НВЫХ На Мваф88Н;(I) rpa&IЦJIЗwww.sp-department.ruраа~еаа раоtворов вопимеров1расспоиишеlск свсtеме,быиа опре~еаеве ааиисимостъ меафеэвоrо ветижениира ~С в ПИ~1orковцевrрецив реетвотопуоnе.
Меафвзвое веrя~евие составnиеt tысячвыеpecret с роспоnимеров.Эксrреnопяциеl 1 коордива~охи див/см 1 реетворах с ковцентрацией окопо 3~ итом ковцентрации и моn.весеtах fз6- f.g(c-c~,fl ~ыnо неадево межфазное нвrЯJtение на rравице-раздеnв ПС1ПИБ1оrсутсtвве расrвориrеnв, океэевшееся равнымдив/см. В nоследетвив nорядок указанной веnичивы бып ведеавоnодtвераден и друrих ребоrзх.Мзпое межфазное натяжение обусловпивеет семопроиэвоnьноеэмуиъrиро1ение одноrо реетворе 1 друrом. Окезеnосъ, что nреимущественно идет эмулыировзние меnовязкоrо реетвора в более вяэJft)ll. Таким обрезомno111111oистинвоrо р~:~створения одвоrо nоnиме~а в реетворе дpyroro в коnичествеO,S-2%образуется термадинамически устойчивая эмульсия, концентрация которой моает nревышетъ20%.Подобные результаты nоnучены и на системе ПС-~А1 резных растворителях.
Можно думатъ,что и в о!сутсrвиеpact-lopиrenя nри nеремешивении рэ~плавов nолимеров моrут обреэовыиетъси термодинэмически устойчивые эмульсии одноrо полимера 1друrом.Теория nредсказывает весьма низкую взаимную реетворимостьполимеров. Представляло интереснэRти зэ:в.~с.имость растворимости полимера в nолимере от молекулярноrо весе. Получали пленкисмесей ПСс ШШ и П!.!:11А медленным выпаривание•,, растворителя изсмес3 растворов. В nроцессе выnаривания концентрация растворевсе :время у:величи:веется11 если соотношег.ие nonиrv:f.poв выходитза nределы их Е:'3оиrtно:1 растЕоримости ,:в системе nроИзо~дет ресслаи:Р.ание и nленка окэ~:еrся ~.•уткой.
Оnределяя оnтическую г.лот-14www.sp-department.ruносrь nпенок88фоtозие~rрокоиQР~е,моаво зксtрапоиацвеl~-·--·R8йrи nредеиы взаимной расtворимосtв nоnвмеров. Проарачинеnnеккв не вмеDt микронеодвородвосtеl, видимнх в зnекrроввыlмикроскоn,8 предеасвеrа.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
