Главная --> Справочник терминов


Поверхностно активными При определенной концентрации эмульгатора, соответствующей достижению плотной упаковки молекул ПАВ в адсорбционном слое и минимальному поверхностному натяжению на границе раздела фаз, в объеме начинается и заканчивается формирование мицелл, представляющих собой частицы коллоидной (мицелляр-ной) фазы [21, 22]. Такая концентрация называется критической концентрацией мицеллообразования (ККМ).

ного натяжения Гс и краевого угла 0. Существенное влияние на адгезию оказывают еще два фактора. Первый — это возможность появления на поверхности контакта пузырьков воздуха, возникающих вследствие неполного растекания жидкости по шероховатой поверхности твердого тела (0 > 0). Второй — недостижимость равновесных значений краевого угла при формировании адгезионного соединения с помощью жидкого адгезива. В случае полимерных расплавов способность жидкости обеспечить при растекании равновесное значение краевого угла оказывается прямо пропорциональной ее поверхностному натяжению TLl/ и обратно пропорциональной вязкости при нулевой скорости сдвига. Хотя, как отмечалось выше, дТ/дТ < О, значение дц/дТ оказывается существенно меньшим, поэтому при увеличении температуры расплава равновесное значение краевого угла достигается гораздо быстрее.

Как правило, растворимость наблюдается в тех случаях, когда поверхностное натяжение растворителя близко к поверхностному натяжению полимера; тогда межфазное натяжение мало и величина а также приобретает малые значения. Если же при соблюдении равенства 5р = 5„ поверхностное натяжение растворителя существенно меньше поверхностного натяжения полимера, отношение межфазного натяжения к поверхностному натяжению растворителя велико, а приобретает большие значения, а величина р - малые. Точки на диаграмме (см.рис.94) попадают в левое верхнее поле. Таким образом, возрастанию величины р способствуют два фактора: равенство мольных объемов растворителя и повторяющегося звена полимера и равенство поверхностного натяжения растворителя и полимера. В свою очередь, согласно рис.94, повышенное значение Р способствует растворимости полимера.

Теоретический расчет Томпсона показал, что начальное натяжение нити, почти полностью равное поверхностному натяжению расплавленной струи, уменьшается с удалением от фильеры. Затем на расстоянии примерно 5 см от выхода из фильеры начинает заметно возрастать вязко-упругая составля-

воздействиям, низкому поверхностному натяжению, отсутствию запаха и цвета и чрезвычайно малой изменяемости свойств даже после длительного нагревания (например, после годичного пребывания олиго-метилсилоксанов при 150 °С потери массы при испарении не превысили 2%).

Поверхностным натяжением (у) называется сила (в динах), действующая под прямым УГЛОМ к определенной линии длиной 1 см на поверхности жидкости. Размерность поверхностного натяжения: сила на единицу длины. Энергия, необходимая для увеличения поверхности на 1 см2, называется поверхностной энергией и численно равна поверхностному натяжению, препятствующему увеличению поверхности. Поверхностная энергия рассматривается обычно как одно из основных свойств поверхности, однако для расчетов удобнее пользоваться поверхностным натяжением, что оправдывается численным равенством этих ДВУХ величин.

Впервые процесс агломерации 'был осуществлен в производственных условиях для получения высококонцентрированного латекса. Это была агломерация в процессе полимеризации, протекающая по механизму действия органической жидкости, совместимой с полимером [24, с. 30]; роль такой жидкости в данном случае играют сами непрореагировавшие мономеры. Для усиления эффекта агломерации начальные количества воды и эмульгатора снижают до минимума, чтобы только обеспечить приемлемую скорость полимеризации и стабильность латекса. По ходу процесса неоднократно вводят дополнительные порции стабилизирующих ПАВ, контролируя протекание полимеризации по поверхностному натяжению системы (рис. 4.4). Этот принцип до сих лор используется рядом зарубежных фирм при производстве некоторых «горячих» и «холодных» латексов для пенорезины, причем в первом случае соотношение фаз (100:50—100:60) и глубокая конверсия позволяют получать латексы с концентрацией выше 60% непосредственно в реак-

* Прежде обычно калибрировали кончики, выпуская из них по каплям жидкость известного поверхностного натяжения и принимая, что вес капли пропорционален поверхностному натяжению. Но это допустимо только в том случае, если с имеет одно и то же значение для обеих жидкостей. Из рис. 7 видно, что применение такого метода легко может привести к ошибкам до 10%. Изящный фотографический способ непосредственного измерения ви-

При попытке объяснения стабильности эмульсий мы встречаем-«я с проблемой того же рода, как и в случае суспензоидов (гл. VI). Броуновское движение вызывает столкновения частичек, которые благодаря их поверхностному натяжению стремятся слиться. Поэтому высокая вязкость (затрудняющая броуновское движение) и низкое межповерхностное натяжение на границе двух фаз (неблагоприятствующее слиянию) являются двумя факторами, способствующими эмульгированию. Две фазы с межповерхностным натяжением в 10 дин\см обычно легко эмульгируются, а при межповерхностном натяжении ниже 1 дины/см эмульгирование часто происходит самопроизвольно. Установлено, что все стабилизаторы эмульсий являются веществами, адсорбируемыми у поверхности раздела двух жидкостей, что сопровождается понижением межповерхностного натяжения. Доннан расположил мыла в ряд по сте-

На рис. 101 схематически показан обычный тип превращений, протекающих с преодолением энергетического (потенциального) барьера. Величина энергетического барьера составляет 2лг2е, где Б — поверхностная сво- я д бодная энергия, численно ^ равная поверхностному натяжению на границе раздела жидкость — окружающая среда.

Из уравнения (11.76) видно, что е складывается из двух комплексов: первый зависит от среднего нормального напряжения, второй — от формы поверхности начального участка струи. Расчет этой поверхности представляет собой чрезвычайно сложную задачу (приближенный анализ формы струи был дан Бором79, но его анализ не применим к начальному участку струи). Кроме того, этот расчет усложняется еще и тем, что в литературе отсутствуют данные по поверхностному натяжению для расплавов полимеров и эластомеров.

Ион стеариновой кислоты стремится вести себя так, чтобы удовлетворить обе свои половинки. Его карбоксильная группа, лишенная атома водорода, стремится смешаться с водой, а углеродная цепь, наоборот, рвется из воды прочь. Поэтому ион стеариновой кислоты всегда остается в поверхностной пленке воды. Если таких ионов много, все они накапливаются в поверхностной пленке, пока она не достигнет насыщения. Вещества, которые концентрируются таким образом в поверхностной пленке, называются поверхностно-активными.

Что же произойдет, если в воду добавить немного мыла и потом ее взболтать? Как только появятся пузыри, обволакивающая их водяная пленка будет заполнена поверхностно-активными молекулами мыла. Для поддержания такой пленки нужно меньше энергии, чем если бы она состояла только из молекул воды. Больше того, если мы захотим уменьшить площадь такой пленки, нам придется вытеснить из нее молекулы мыла, а это не так просто. Поэтому на поверхности мыльного раствора остается слой мыльных пузырей — пена. Этим и пользуются дети, когда разводят в воде мыло, чтобы пускать мыльные пузыри.

влиянием водорастворимых инициаторов (персульфаты, пербо-раты) в водной фазе образуются макрорадикалы, имеющие полярные группы (например, SO^") на концах макроцепей. Эти макрорадикалы являются поверхностно-активными и способствуют, при их достаточной концентрации, стабилизации образующихся полимер-мономерных частиц и латекса, как коллоидной системы [9]. За счет образования подобного рода стабилизатора получают стабильные дисперсии метилакрилата и винилаце-тата [4].

По первому методу в производственных условиях проводят коагуляцию бутадиен-нитрильных карбоксилсодержащих латексов, по второму — бутадиен-стирольных. Повышение содержания метакриловой кислоты в сополимере приводит к значительному снижению расхода электролита на коагуляцию. Это указывает на возможность уменьшения высокополярными полимерами с карбоксильными группами агрегативной устойчивости латексов, стабилизованных поверхностно-активными веществами типа RSO3Na. Этот прием — введение незначительных количеств (до 0,3%) водорастворимых полимеров с карбоксильными группами позволяет значительно снизить устойчивость латексов типа СКС-30-1,25, стабилизованных алкилсульфонатом натрия, к действию электролитов и обеспечить коагуляцию солями одновалентных металлов (NaCl) взамен хлорида кальция.

В качестве стабилизаторов суспензии используют фосфаты (в количестве около 1%) в сочетании с поверхностно-активными веществами типа мыл. Температура сополимеризации повышается постепенно от 70 до 120°С. В реакционную смесь вводят регуляторы рН (водорастворимые карбонаты) и молекулярного веса (меркаптаны).

кислоты ароматического ряда, фталевый и малеиновый ангидриды. Продукты гидрирования полициклических ароматических углеводородов сочетают высокую теплотворную способность и достаточно высокую плотность, что делает их перспективным топливом для сверхзвуковой авиации. Наконец, алкилпроизводные упомянутых веществ имеют высокую температуру кипения и сравнительно низкую температуру плавления, что и делает их потенциальными органическими высокотемпературными теплоносителями, а их производные — пластификаторами и специфическими поверхностно-активными веществами.

Растворы этанолашшов являются поверхностно-активными веществами; обладают значительной вязкостью, увеличивающейся с возрастанием их молекулярной массы. Кинематическая вязкость 15^-ного раствора МЭА лежит в пределах 2,5-(10°С)-0,6 ест (еантистоксов) при 70°С, а SOiS-ного раствора - от 5(10°) до 0,9 ост при 70°С.Вязкость растворов можно вычислять по формуле

Сульфирование н-пропилового спирта серным ангидридом [258], восстановление сульфопропионового альдегида [259], а также присоединение бисульфита калия к аллиловому спирту [12г] ведут к образованию З-оксипропан-1-сульфокислоты или ее соли. 4-Бромбутан-1-сульфокислота гидролизуется в оксикислоту [260 а]. 6-Оксигексан-1-сульфокислота [2606] может быть получена из гексаметиленхлоргидрина. Сложные эфиры этой кислоты, подобно эфирам изэтионовой кислоты, являются поверхностно-активными "веществами. Сложные эфиры 1-оксибутан-2-сулы>окие-лоты [69а] тоже указываются в качестве поверхностно активных веществ, как и производные натриевой соли 2-оксициклогексан-1-сульфокислоты [261]. Предложено получать оксикислоты путем взаимодействия серной кислоты с циклогексеном в присутствии уксусной кислоты и уксусного ангидрида [262а]. Продукт сульфирования циклогексена не гидролизуется в щелочном растворе, что указывает на его строение*. Принимают, что он имеет строение сульфокислоты. Оксисульфокислоты получаются также взаимодействием двуокиси серы и хлора с олефинами и последующим гидролизом [262ж].

обладающие высокой прочностью к ударам и истиранию. Если густой метилцеллюлозный клей смешать с мелкорастертым мелом, то образуется масса, которая применяется для пластических покрытий стен. Иногда с этой целью примешивают белый цемент, который играет роль дополнительного связующего материала. Полученный продукт служит для прочной рельефной отделки стен и потолков. Метиловые эфиры используются и в керамическом производстве в качестве связующих и пластифицирующих веществ для повышения устойчивости сырьевой массы к усадке. Бутилцеллюло-зу употребляют в производстве электроизоляционных лаков, обоев, для пропитки тканей, водо- и жиронепроницаемой бумаги. Обладая хорошими поверхностно-активными свойствами, эти эфиры применяются в качестве добавок в строительные растворы и бетоны, а также как загустители, повышающие вязкость эмульсий и эмульсионных красок.

Сульфитно-спиртовая барда (ССБ). При сульфитной варке целлюлозы образуется сульфитный щелок, содержащий наряду с другими веществами моносахариды (до 15—20%). Сульфитные щелока обычно используют для получения этилового спирта и других продуктов. После химической или биохимической переработки остается продукт, называемый бардой. Этот остаток упаривают, в результате чего образуется концентрат сульфитно-спиртовой барды. Этот продукт обладает высокими поверхностно-активными свойствами и широко используется в качестве пластификатора.

Органические вещества, снижающие поверхностное натяжение-(поверхностную энергию) вследствие адсорбции на границе раздела фаз, называются поверхностно-активными веществами (сокращенно— ПАВ). Такие соединения находят широкое практическое при-




Поверхности холодильника Получения капролактама Поверхности материалов Поверхности наполнителей Поверхности определяют Получения синильной Поверхности происходит Поверхности реакционной Поверхности соприкосновения

-
Яндекс.Метрика