ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Физико-химические основы подбора растворителей и пластификаторов из "РАстворы высокомолекулярных соединений" Основываясь на экспериментальном материале и теоретических обобщениях, которые были разобраны в предыдущих главах, можно сделать некоторые заключения о принципе подбора растворителей и пластификаторов для того или иного полимера. [c.181] При подборе растворителей иногда руководствуются правилом подобное растворяется в подобном , т. е. для полярных ве-ществ требуются полярные растворители, для неполярных — неполярные растворители. Опираясь на это правило, некоторые исследователи пытались сопоставить растворяющую способность растворителей по отношению к полимерам с их диэлектрическими постоянными и дипольными моментами, т. е. с величинами, характеризующими полярность этих жидкостей. [c.181] Однако это общее правило, справедливое более или менее при растворении низкомолекулярных веществ, не всегда оправдывается при растворении полимеров. Такой принцип подбора растворителей основан на учете сил взаимодействия между молекулами смешивающихся компонентов. Однако известно, что смешение жидкостей обусловливается как силами взаимодействия, приводящими к энергетическим изменениям системы, так и силами диффузии, выражающимися в изменении энтропии при смешении. [c.181] VII и в прилол ении подробно показано, что в процессах растворения полимеров изменение энтропии играет особо важную роль. [c.181] Смешение происходит тогда, когда алгебраическая сумма дЯ и Гд5 отрицательна, т. е. Л О 0. Именво поэтому при очень большом выделении тепла возможны случаи отсутствия растворения, т. е. имеет место ограниченное набухание полимеров, так как д5 оказывается отрицательным (энтропия уменьшается) и член ДЯ, будучи отрицательным (тепло выделяется), по абсолютной величине может оказаться меньше Т Д5. Это приводит к тому, что полярные полимеры не всегда растворяются в полярных растворителях (целлюлоза в воде). [c.182] При отрицательных значениях дО лучшим растворителем по Отношению к данному поли1 ру будет тот, при смешении с которым абсолютное значение АО является наибольшим, т. е. растворы которых дают большее понижение давления паров И/1И большую величину осмотического давления. [c.183] Несколько иначе дело обстоит с набуханием. Для первой стадии набухания, т. е. для образования мономолекулярного слоя растворителя около цепи полярного полимера, характерны положительные тепловые эффекты (или изменение энергии). Повидимому, чтобы молекулы растворителя начали проникать в среду полярного полимера, необходимо, чтобы силы взаимодействия между молекулами растворителя были близки к силам взаимодействия между звеньями цепей полимера., Поэтому полярные полимеры лучше набухают в полярных растворителях, а неполярные полимеры — в неполярных растворителях. Так, например, вулкаяизаты натурального или дивинилового каучука хорошо набухают в неполярных бензине или маслах, вулканизаты хлоропренового более полярного каучука набухают в этих жидкостях значительно меньше. Вулканизаты дивинилнитрильного ка чука, содержащего группы N, еще меньше набухают в маслах и бензине, — это наиболее маслостойкий и бензостойкий каучук способность набухать в маслах и бензине у последнего каучука определяется содержанием нитрильных групп, уменьшаясь с увеличением количества групп СМ. [c.183] Таким образом, в отношении подбора пластификаторов можно руководствоваться правилом полярности. [c.184] Помимо этих обпщх физико-химических принципов выбора растворителей и пластификаторов, к ним предъявляется еще ряд требований. Растворители должны обладать невысокими точками кипения, т. е. должны быстро испаряться, в противном случае при вулканизации, обычно связанной с повышением температуры, выделение паров неиспарившегося растворителя может привести к браку изделия. Технически пригодными пластификаторами могут быть только жидкости, обладающие высокими точками кипения, так как они не должны испаряться в условиях техноло гического изготовления и должны оставаться в изделиях. Так например, Вода, являясь хорошим пластификатором для поливи нилового спирта, не может применяться из-за легкой испаряемо сти. Помимо этого играет роль вредность того или иного пласта фвкатора или растворителя, их противопожарная безопасность экономические соображения и т. д. Наконец, если к изделию предъявляются опециальные требования (например, по диэлектрическим или другим физическим свойствам), при подборе пластификатора следует учитывать и эти дополнительные условия. [c.184] Несмотря на совершенную очевидность опытных данных, во многих руководствах по коллоидной химии, наряду с упоминанием последних работ по растворам полимеров, можно и в настоящее время встретить изложение устаревших взглядов на природу растворов высокомолекулярных веществ. [c.185] В данной книге сделана впервые попытка изложения теории растворов полимеров в последовательной форме с полным отказом от представления о них как о лиофильных коллоидах. [c.185] Самопроизвольно образующиеся растворы полимеров рассматриваются на основании работ советских ученых как термодинамически з стойчивые равновесные системы. Такое рассмотреш1е растворов полимеров и применение термодинамических закономерностей к процессам растворения и набухания высокомолекулярных веществ дало возможность правильно разрешить ряд практических вопросов, в частности вопросы, связанные с процессами пластификации. [c.185] Одновременно с этим представления, развиваемые за последние годы в области теории растворов полимеров, являются очень важными для построения общей теории растворов. [c.185] Менделеев неоднократно подчеркивал, что он разрабатывает преимущественно химическую сторону растворов , но для него было совершенйо ясно, что каждая из этих теорий растворения одностороння. Правильная теория растворов с точки зрения Д. И. Менделеева может быть построена на основе обеих этих теорий. Он считал необходимым согласовать обе стороны дела . [c.186] Определение изменений этих термодинамических величин для ряда растворов конкретных полимеров дает интересные представления о структуре этих полимеров, о форме их цепей, о плотно--сти упаковки последних и т. д. В этой области сделано еще очень мало и имеется много интересных и важных для разрешения вопросов. [c.186] Автор книги 1нё ставил перед собою задачи дать исчерпывающий материал по растворам высокополимеров. Поэтому автор будет очень благодарен за дополнения и указания недостатков, имеющихся в книге. Основной целью книги было показать, что изучение растворов полимеров как термодинамически устойчивых равновесных систем является очень плодотворным как для исследователей, рэ ботающих в области теории растворов полимеров, так и для практиков, имеющих дело с растворами полимеров на производстве. [c.186] В заключение автор выражает глубокую благодарность члену-корреспонденту Академии Наук проф. В. А. Каргину и доктору химических наук проф. Г. Л. Слонимскому за ценные указания, сделанные ими при просмотре рукописи. [c.186] Вернуться к основной статье