Главная --> Справочник терминов


Набухании полимеров Камбур и др. [125* 128]. Камбур использовал разные жидкости, вызывающие набухание полимеров со значениями параметров растворимости 6s 5,34—19,2 кал1/» см-8/». Он определял равно мерную растворимость Sv как объем жидкости, поглощенной; единицей объема полимера, для ПС, поли(2,6-диметил-1,4-фени-лен оксида) и ПСУ. Установлено, что набухание поли(2,6-ди-метил-1,4-феНилен оксида) во всем наборе органических жидкостей имеет обратную корреляцию от величины 6s — бпФо! Следовательно, сопротивление образованию трещины серебра коррелирует с 8S — 6пф0. Сопротивление образованию таких трещин в ПС и ПСУ не столь хорошо коррелировало с параметрами растворимости. Однако для всех трех полимеров равновесная растворимость Sv оказалась подходящим критерием взаимодействия системы полимер—растворитель. Для двух групп данных, относящихся к полистиролу, получены универсальные зависимости для Тс и деформации начала роста трещины серебра е» при использовании Sv в качестве независимого параметра. Одна группа данных была получена на образцах, предварительно пластифицированных в различной степени орто-дихлорбензолом; другая группа — на «сухих» образцах, находившихся в контакте с растворяющим агентом (в,-), или на набухших пленках (Т0). На основании полученных результатов Камбур пришел к выводу, что наличие или отсутствие границы раздела жидкость—полимер несущественно для эффективности образования трещин серебра в присутствии агента, способствующего образованию трещин. Таким образом, этот агент действует в объеме полимерной матрицы. Увеличивая подвижность цепи (снижая Тс), он способствует протеканию первой и второй стадий процесса начала роста трещин: образования зародышей и устойчивого роста трещины серебра. Это вызывает уменьшение а( и е,- в хрупких полимерах, таких, как ПС. Создание благоприятных условий для образования зародышей и устойчивого роста трещин серебра приводит к образованию трещин даже в таких пластичных материалах, как поли(2,6-ди-метил-1,4-фенилен оксид), ПСУ, ПВХ или ПК.

Набухание полимеров. Процесс растворения полимеров, как указывалось, проходит через стадию их набухания. Внешне процесс набухания выражается в изменении объема и веса образца вследствие поглощения полимером растворителя. Набухание можно рассматривать как одностороннее смешение, т. е. только как проникание растворителя в полимер. Подвижность макромолекул слишком мала, а силы когезии велики, поэтому вначале макромолекулы полимера не диффундируют в растворитель. Молекулы растворителя, диффундируя в полимер, вначале заполняют в нем межмолекулярные пространства, а затем, по мере увеличения объема растворителя в полимере, начинают раздвигать макромолекулы. Скорость диффузии растворителя в полимер зависит от свойств растворителя и структуры полимера. С увеличением количества продиффундировавшего в полимер растворителя расстояние между макромолекулами постепенно возрастает, что приводит к пропорциональному увеличению размеров набухающего образца. Таким образом, набуханием называют проникание молекул растворителя между макромолекулами полимера, вследствие чего увеличиваются расстояния между отдельными сегментами, а затем и цепями полимера.

Набухание полимеров 65 Найлон (Полиамид 6-6) 56, 451

Растворение и набухание полимеров., 316

Факторы, определяющие растворение и набухание полимеров 321 Применение правила фаз к растворам полимеров .,,„. 325

РАСТВОРЕНИЕ И НАБУХАНИЕ ПОЛИМЕРОВ'

Подобно низкомолекулярным веществам, полимер не может быть растворен в любой жидкости. В одних жидкостях (при непосредственном контакте с ними) данный полимер самопроизвольно растворяется, в других жидкостях никаких признаков растворения не наблюдается. Например, натуральный каучук самопроизвольно растворяется в бензоле и пе взаимодействует с водой. Желатин хорошо растворяется в воде и не взаимодействует с этиловым спиртом. Очевидно, в одних случаях полимер и низкомолекулярная жидкость имеют взаимное сродство, а в других оно отсутствует, В первом случае следует ожидать образования истинного раствора, во втором — коллоидного. Действительно, самопроизвольно образующиеся растворы полимеров имеют все признаки истинных растворов, в том числе основной признак — обратимость и равновесность, о чем свидетельствуют исследования применимости правила фаз к растворам полимеров (стр. 325). Однако истинные растворы полимеров имеют свои особенности, отличающие их от истинных растворов низкомолскулярных веществ. К ним относятся набухание, предшествующее растворению, высокая вязкость, медленная диффузия и неспособность проникать через полупроницаемые мембраны. Все это обусловлено огромной разницей в размерах частиц смешиваемых компонентов.

На практике часю наблюдается самопроизвольное растворение полимеров, однако этот процесс имеет характерную особенность: прежде чем раствориться, полимер «набухает*, т. е. поглощает пизкомолекулярную жидкость, увеличиваясь в массе и объеме. Если образец полимера нарезать па мелкие кусочки и залить растворителем, то набухает каждый кусочек, а затем они все сливаются, образуя единый жидкий слой, состоящий из полимера и поглощенной им жидкости, В этом случае система представляет co6oii истинны^ раствор жидкости в полимере. Полимер играет роль растворителя, а низкомолекулярная жидкость — растворенного вещества. Набухание — не просто процесс проникновений малых молекул растворителя в фазу полимера, связанный с заполнением пустот или пор в нем, как, например, при поглощении жидкостей или паров твердыми пористыми сорбентами. Набухание обязательно связано с изменением структуры полимера, что приводит к резкому возрастанию объема образца. Различают ограниченное и неограниченное набухание.

Растворение и набухание полимеров 317

Следует различить ограниченное набухание полимеров линейного и сетчатого строения. Для линейных полимеров Этот процесс

ФАКТОРЫ, ОПРЕДЕЛЯЮЩИЕ РАСТВОРЕНИЕ И НАБУХАНИЕ ПОЛИМЕРОВ

Процессы взаимодействия полимеров с низкомолекулярпьши жидкостями, приводящие к набуханию и растворению полимеров, имеют большое практическое значение как при переработке полимеров, гак и при эксплуатации полимерных изделий. Например, многие синтетические волокна и пленки получают из растворов. Процесс пластификации, применяемый в производстве изделий из полимерных материалов, основан на набухании полимеров в пластификаторах. Лаки и клеи — это растворы полимеров. Во всех перечисленных случаях очень важно, чтобы полимеры хорошо набухали и растворялись в низкомолекулярных жидкостях,

При растворении и набухании полимеров наблюдается явление сжатия, т. е, объем раствора меньше суммы объемов компонентов. Величина сжатия зависит от природы полимера.

Эти данные свиде!ельствуют о том, что сжатие при растворений и набухании полимеров обусловливается различием в плотности упаковки, или в свободных объемах (стр. 146} смешиваемых компонентов: чел! более рыхло упаковал полимер, тем больше величина сжатия.

набухании полимеров в парах низкомолекулярных жидкостей на примере блок-сополимеров полистирола с полибутадиеном // Высокомолек. соединения. 1980. А22. №6. С. 1347-1358.

Процессы взаимодействия полимеров с низкомолекулярпыми жидкостями, приводящие к набуханию и растворению полимеров, имеют большое практическое значение как при переработке полимеров, гак и при эксплуатации полимерных изделий. Например, многие синтетические волокна и пленки получают из растворов. Процесс пластификации, применяемый в производстве изделий из полимерных материалов, основан на набухании полимеров в пластификаторах. Лаки и клеи — это растворы полимеров. Во всех перечисленных случаях очень важно, чтобы полимеры хороню набухали и растворялись в низкомолекулярных жидкостях.

При растворении и набухании полимеров наблюдается явление сжатия, т. е. объем раствора меньше суммы объемов компонентов. Величина сжатия зависит от природы полимера.

Эти данные свидешльствуют о том, что сжатие при растворении и набухании полимеров обусловливается различием в плотности упаковки, или в свободных объемах (стр. 146) смешиваемых компонентов: чет более рыхло упакован полимер, тем больше величина сжатия.

При набухании полимеров справедливо выражение [56]

При набухании полимеров справедливо выражение [56]

Процессы взаимодействия полимеров с низкомолекулярпым! жидкостями, приводящие к набухзнию и растворению полимеров имеют большое практическое значение как при переработке поли меров. гак и при эксплуатации полимерных изделий. Например многие синтетические волокна и пленки получают из растворов Процесс пластификации, применяемый в производстве изделий и: полимерных материалов, основан на набухании полимеров в плз стификаторах. Лаки и клеи — это растворы полимеров. Во вес; перечисленных случаях очень важно, чтобы полимеры хорошо на бухали и растворялись в низкомолекулярных жидкостях.

При растворении и набухании полимеров наблюдается явление сжатия, т. е. объем раствора меньше суммы объемов компонентов. Величина сжатия зависит от природы полимера.




Наилучшим катализатором Наименьшей скоростью Накладывает ограничения Накопление радикалов Наноструктурные материалы Начинается экзотермическая Наполненных материалов Наполненных вулканизатов Наполненную стеклянными

-