ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Влияние концентрации полимера и термодинамического качества растворителя на вязкость концентрированных растворов полимеров из "Практическое руководство по физикохимии волокнообразующих полимеров" 2 отмечалось, что смешение линейного или разветвленного полимера с низкомолекулярной жидкостью может привести либо к растворению, либо к образованию коллоидной системы -в зависимости от достигаемой степени дисперсности. При достижении молекулярной степени дисперсности образуются истинные растворы, для которых характерны самопроизвольность образования, равновесность, гомогенность, стабильность. [c.194] Системы полимер - растворитель, концентрация полимера в которых такова, что взаимодействием между растворенными макромолекулами можно пренебречь, называются разбавленными растворами. Концентрационной границей является величина [ril i. Макромолекулы в разбавленном растворе представляют собой более или менее анизотропные по форме статистические клубки, способные удерживать в результате сольватации или иммобилизации некоторое количество молекул растворителя. Свободное движение таких молекулярных клубков может быть уподоблено движению сферической частицы, радиус которой соответствует большой полуоси гипотетического эллипсоида вращения, а объем ее равен объему статистического клубка. Вязкость таких растворов описывается уравнением Эйнштейна [см. уравнение (2.43)]. Однако асимметрия молекулярных клубков является причиной проявления аномалии вязкостных свойств даже в разбавленных растворах синтетических и природных полимеров вследствие ориентации таких частиц в потоке при достаточно больших т, а также из-за гидродинамического взаимодействия. При небольших и средних т разбавленные растворы полимеров являются ньтоновскими жидкостями. [c.194] Растворы полимеров, в которых отсутствует линейность концентрационной зависимости вязкости, называются концентрированными. [c.194] Увеличение концентрации полимера приводит к возрастанию вязкости растворов полимеров в тем большей степени, чем хуже термодинамическое качество растворителя больше молекулярная масса полимера шире моле-кулярно-массовое распределение (при Л/ = onst) жестче полимерные цепи ниже температура раствора. [c.194] Следует отметить неопределенность понятия концентрированный раствор полимера , тем более что граничное условие Ск [л] тоже приблизительно. [c.195] Например, Дж.Ферри относит к концентрированным также растворы полимеров, в которых отношение вязкости раствора к вязкости растворителя, т.е. т)от , больше 100. В зависимости от термодинамической гибкости макромолекул область перехода от разбавленных к концентрированным растворам составляет от долей % (мае.) - для жесткоцепных до 8-10% (мае.) - для гибкоцепных полимеров. [c.195] Условно принимают, что к среднеконцентрированным растворам можно отнести растворы, содержащие до 0,3 объемных долей полимера, с большим содержанием полимера - к высококонцентрированным. Влияние концентрации полимеров на вязкость неразрушенной структуры растворов полимеров различной гибкости иллюстрируется рис. 4.17. Возрастание т о при увеличении концентрации происходит тем интенсивней, чем более жестки макромолекулы. [c.195] Задача. Проведите оценку постоянных величин в уравнении Фуджиты - Ка-симото. [c.196] С - концентрация полимера (по массе). [c.196] В этом случае значения постоянных А и В существенно зависят от термодинамического качества растворителя (рис. 4.18) его ухудшение обусловливает более резкое увеличение гю- Эти результаты свидетельствуют о том, что вязкость изоконцентри-рованных растворов тем ниже, чем лучше термодинамические качества растворителя. Очевидно, что уравнения (4.33) и (4.34) описывают соответствующие прямолинейные зависимости, что позволяет проводить расчетную оценку вязкостных свойств при различных концентрациях полимеров. [c.197] Вернуться к основной статье