ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Адсорбция полимеров из расплавов из "Физико-химические основы наполнения полимеров" С теоретической и практической точек зрения большое значение имеет установление природы адсорбционного взаимодействия твердого тела с молекулами полимера в расплаве полимера, не содержащем растворителя [140], хотя на первый взгляд кажется, что в этом случае нельзя говорить об адсорбции как о процессе, характеризующемся концентрированием части вещества на границе раздела. [c.49] К рассмотрению этого вопроса можно подойти и в ином аспекте. [c.49] Можно экспериментально оценить величину адсорбции молекул полимера из расплава на границе раздела с твердым телом путем формирования на его поверхности слоя конечной толщины. Последующий анализ изменения молекулярно-массового распределения полимера на разных расстояниях от границы раздела после длительного контакта расплава с поверхностью дает возможность оценить происходящие при адсорбции изменения. [c.50] Эти данные свидетельствуют о том, что вблизи границы происходит преимущественное концентрирование фракций меньшей молекулярной массы. На расстояниях от поверхности 10-13 мкм величины молекулярных масс максимальны, что, по-видимому, обусловлено дефицитом низкомолекулярных фракций в указанной области вследствие их миграции к границе раздела. Существенное уменьшение молекулярных масс (особенно М ) при приближении к границе разде-ла свидетельствует о преимущественной их адсорбции и миграции в ходе продолжительного контакта расплава с поверхностью к границе раздела вследствие их большей поверхностной активности. [c.50] Адсорбция из расплавов смесей полимеров имеет очень важное значение для понимания процессов, протекающих на межфазной границе твердое тело - полимерное многокомпонентное связующее. Для наполненных бинарных систем, формирующихся в расплаве, адсорбция определяет структуру адсорбционного слоя, термодинамическую совместимость в слое, которая вследствие селективности адсорбции одного из компонентов отличается от совместимости в объеме системы. [c.51] Оценка избирательности адсорбционного взаимодействия компонентов смеси в расплаве с твердой поверхностью может быть проведена по значениям молекулярной подвижности, полученным методом ЯМР [144, 145]. Изучение смеси ПЭ-ПБМА, являющейся термодинамически несовместимой в присутствии различного количества адсорбента (аэросила), позволило сделать вывод о том, что с изменением содержания аэросила доля заторможенных сегментов изменяется. [c.51] На рис. 1.14 приведены зависимости значений р для расплавов индивидуальных ПЭ и ПБМА и их смесей при различных содержании аэросила и соотношении компонентов в расплаве. [c.51] Из рисунка видно, что значения р индивидуальных полимеров ПЭ и ПБМА близки, т.е. в данном случае величина р относительно мало зависит от природы полимера. Это может свидетельствовать о приблизительно эквивалентной подвижности в расплаве макромолекул ПЭ и ПБМА. Увеличение р индивидуальных полимеров с ростом количества наполнителя обусловлено возрастанием числа контактов сегментов полимера с твердой поверхностью. В расплавах смесей величины р имеют меньшие значения, чем в индивидуальных расплавах. [c.51] Это свидетельствует об отсутствии взаимодействия между ПЭ и ПБМА в расплавах смесей этих полимеров, что является дополнительным подтверждением их несовместимости. [c.52] Полученные результаты указывают на селективность взаимодействия с твердой поверхностью ПБМА в расплавах смесей ПЭ- ПБМА, несмотря на то, что в расплавах подвижность макромолекул ПБМА незначительно отличается от таковой для ПЭ. Преимущественное взаимодействие ПБМА с твердой поверхностью объясняется прежде всего различной химической природой полимеров. [c.52] При этом принималось, что доле полимера в адсорбционном слое а соответствует доля заторможенных звеньев в смеси или в индивидуальных компонентах. Результаты расчетов представлены на рис. 1.15. Приведенные данные показывают, что толщина граничного слоя (как в системе ПЭ-аэросил, таки в системе ПБМА-аэросил) составляют 100-400 А при 15-3% наполнителя в системе, что значительно превышает размер макромолекулярных клубков для данных полимеров. Это означает, что толщина граничного слоя определяется адсорбцион-ньш связыванием с твердой поверхностью не только отдельных макромолекул, но и существующих в расплавах агрегатов. При этом толщина граничного слоя в смеси ПЭ-ПБМА значительно меньше указанной величины для индивидуальных полимеров. В работе [138] было показано, что размеры агрегатов в растворах смесей ПС- ПБМА значительно меньше, чем в растворах индивидуальных полимеров, что, вероятно, обусловлено коллапсом в несовместимой системе полимерных клубков [139]. Уменьшение размеров агрегатов в растворах смесей полимеров приводит к уменьшению величины адсорбции. В случае расплавов смесей уменьшение толщины граничного слоя также можно объяснить сжатием полимерных клубков, что особенно ярко выражено для несовместимых полимеров. [c.53] Вернуться к основной статье