ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Оценка параметров растворвмости полимеров из "Растворители для лакокрасочных материалов" Рассмотрение теоретических вопросов в данной главе преследует вполне конкретную практическую цель каким образом на основе современных представлений о растворах полимеров можно осуществлять выбор растворителей для лакокрасочных материалов, а также оптимизировать и прогнозировать свойства растворных систем н покрытий на их основе. [c.7] В настоящее время существует несколько теорий, позволяющих количественно оценивать растворяющую способность растворителей по отношению к тем или иным полимерам. Сам факт существования нескольких теорий свидетельствует о том, что все они не лишены недостатков и имеют ряд ограничений. В последние годы на практике чаще всего используются две основные теории полимерных растворов Гильдебранда — Скетчарда (в лакокрасочной технологии в виде концепции трехмерного параметра растворимости) и Флори — Хаггинса. Теория Флори — Хаггинса применяется в основном прн исследовании полимерных систем для Оценки термодинамического сродства полимера и растворителя с помощью константы Флори — Хаггинса которую определяют экспериментально для каждой пары растворитель —полимер. [c.7] С давних пор в химической практике используется принцип подобное растворяется в подобном. Это значит, что, например, полярные вещества хорошо растворяются в полярных растворителях, а неполярные— в неполярных. Полярность и неполярность — качественные характер истики. Имеется определенная корреляция растворимости веществ и их дипольных моментов, однако в ряде случаев этого недостаточно. Необходима более общая характеристика веществ, позволяющая оценить их растворимость. [c.7] Из этого следует, что чем ближе значения параметров растворимости, тем лучше происходит смешение компонентов. Величина (61 — б2) = р называется параметром совместимости, так как, определяя значение ДЯ, она указывает на сродство смешиваемых компонентов. [c.8] Поскольку энергия испарения длц полимеров не имеет смысла, физический смысл ПЭК заключается в энергонаоыщениости единицы объема. Чтобы испарить жидкость, необходимо преодолеть межмолекуляр-ное взаимодействие, которое осуществляется за счет сил трех типов. [c.8] Оеиовной вклад в межмолекулярное взаимодействие вносят дисперсионные силы. Наличие дисперсионных связей является следствием флюктуации атомных диполей, образованных положительно заряженными ядрами и чращающимиея вокруг них электронами. Дисперсионные СИДЫ являются единственными, связывающими молекулы насыщенных углеводородов. [c.8] Второй тип взаимодействия — полярное — обусловлен наличием диполей — постоянных или наведенных в слабополярных молекулах постоянными диполями другого вещества. [c.8] Поскольку ПЭК складывается из взаимодействия трех различных типов, то не удивительно, что имеют место случаи взаимной нерастворимости двух компонентов при одинаковых значениях ПЭК. Это бывает, когда у одного из компонентов определенный вид взаимодействия сильно отличается от взаимодействия того же типа другого компонента при равенстве ПЭК. Для того чтобы предсказать растворимость в таких случаях, необходимо разделить взаимодействие на три составляющие, т. е. найти показатели, отвечающие за каждый вид взаимодействия. [c.9] Если изобразить характеристики растворителей в трехмерном пространстве в виде точек с координатами X, у, г, соответствующих параметру растворимости, дипольному моменту и величине, которая определяет взаимодействие за счет водородных связей, то можно характеризовать растворимость полимеров в ряде растворителей областью, ограниченной в пространстве. Путем определения растворимости полимеров в различных- растворителях были получены объемные модели раетворимостн нитрата и ацетобу-тирата целлюлозы, ацетилцеллюлозы, сополимера винилхлорида с винилацетатом и полиметилметакри-лата [2]. [c.9] В настоящее время трехмерная концепция параметров растворимости является наиболее распространенной теорией, которая удобна для практического использования. [c.10] Если общий параметр растворимости растворителей можно определить, исходя из теплоты их испарения, то, поскольку полимеры не испаряются, при определении их параметров растворимости пользуются косвенными методами. [c.10] Экспериментально параметр растворимости полимеров можно определять по растворимости или степени набухания полимера (рис. 1) в растворителях, имеющих различные параметры растворимости. [c.11] Если полимер имеет линейное строение, то в определенном интервале параметров растворимости происходит неограниченное набухание, т. е. растворение (кривая А). Среднее значение этого интервала можно считать равным параметру растворимости полимера. В случае сшитого или сильно разветвленного полимера (кривая 2) происходит ограниченное набухание во всех растворителях. При этом максимальная степень набухания достигается в растворителе с параметром растворимости, равным параметру растворимости полимера. На практике для облегчения определения параметра растворимости пользуются слегка сшитыми полимерами. [c.11] Для растворимых полимеров может быть рекомендован также метод определения параметра растворимости по характеристической вязкости. В этом случае растворитель, образующий раствор с максимальной характеристической вязкостью, имеет параметр растворимости, наиболее близкий к параметру растворимости полимера. [c.11] Вернуться к основной статье