химический каталог




Компьютерное материаловедение полимеров

Автор А.А.Аскадский, В.И.Кондращенко

отрыв происходит и глобула переходит в растворитель, возникает свежая поверхность другой, прежде закрытой глобулы. Она также претерпевает смачивание растворителем с возникновением тех же сил. При отрыве этой глобулы картина повторяется - возникают свежие поверхности ранее экранированных глобул, которые в результате действия сил смачивания последовательно переходах в растворитель.

Рассмотрим более подробно силы, действующие на глобулу и возникающие при ее адгезионном смачивании растворителем. Согласно изображению на рис.92, на исходную глобулу надмолекулярной структуры и поясок связи действуют две силы: сила, определяемая W&, т.е. поверхностным натяжением растворителя и межфазным натяжением, приложенная к поверхности глобулы надмолекулярной структуры, находящейся над пояском связи, и стремящаяся прижать глобулу надмолекулярной структуры к полимеру, и сила, обусловленная теми же характеристиками, приложенная к внешней поверхности пояска связи и направленная внутрь растворителя, которая стремится вырвать глобулу из полимера (это происходит вследствие разного знака кривизны этих поверхностей). При определении второй силы можно допустить, что поверхность, к которой приложена отрывающая глобулу сила, является поверхностью тора (заштрихована на рис.92). При этом напряжение силы смачивания будет приложено к половине поверхности тора. Так как поперечные размеры пояска связи значительно меньше большого радиуса пояска, то в дальнейшем все расчеты проводятся на характерных размерах пояска связи, поверхность которого также принимается тороидальной. Определим условия растворения полимера. На рис.93 изображен треугольник, вершины которого находятся в центрах глобул надмолекулярной структуры. При этом А'Д=ДВ1 = г, АД = ДВ=Я,ДО = ОЕ=RT=RJ2, где г - малый радиус тора связи, R - радиус глобулы надмолекулярной структуры, Rr - большой радиус тора связи.

На глобулу 1 будет действовать сила адгезионного смачивания, прижимающая глобулу к полимеру, которая, согласно закону Лапласа, определяется из соотношения:

Ур +Уп -уР

(333)

УР+Уп-Урп

(334)

Кроме того, к поверхности пояска святи приложена сила /т, стремящаяся оторвать глобулу от вещества

/т = 2яйс • sin-(- - —)(УР + Уп " Урп) (335)

Так как Я, = Я/2, - = я/6,то

/т=7гЯг(—-XYp+Yn-Грп).

Чтобы произошел отрыв глобулы надмолекулярной структуры, необходимо выполнение двух условий. Первое условие - сила, приложенная со стороны растворителя на отрыв /т, должна быть больше силы /,„, вызывающей прижатие глобулы к веществу, т.е.

(ур+уп-УРП)(з-^»о.

Для глобул 8г/ЗЯ « 1 и поэтому условие (336) можно записать в виде

Тр+Уп>УРп. (337)

Ml

338

Глава XII

Растворимость полимеров

339

Второе условие формулируется так: работа, совершаемая силами поверхностного натяжения растворителя А, должна превышать энергию разрыва межмолекулярных связейв пояске связи, т.е. необходимо, чтобы плотность энергиикогезииполимера 5П бьшаменьшеилиравнаработерастворителя

по разрыву тора связи, отнесенной к единице объема тора связи 5*2 . Величину^ можно записать в виде

^ = (/т-/гл)е»иУ.а

(338)

а;2=^(,Р+,п-гРП)(з-^.

(339)

Таккак8//ЗЯ « 1, выражение (338) примет вид

,2 зе

8Р =(7р + Уп-грп):

4ПГ

(340)

Итак, второе условиеможно записать следующим образом:

(341)

Преобразуем выражение (339)

*2 s2 Yp+Уп-Ур:

где 8р - плотность энергии когезии растворителя; йр2 = ЗуЕ^„/4я/,

Е*ПШХ -макегшальноерасстояниемежду модекуламирастворителя, накото-ром еще действуют силы взаимодействия, Г* - характерный размер связи френ-келевских роев растворителя, р = ГТА]?*IZMAYT ? Обозначив д = 5„/5р и учитьязая, что, согласно работам [147-149],

Урп = Ур+Уп-2Ф(урУп)"2, (342)

(343)

условиерасгворимости (340) можно записать шедуюгцггм образом:

р<2рФ(%"2,

где р = йп / Sp ; 8П и 5р - параметры Гильдебранда соответственно для полимера и растворителя; р константа; уп и ур -поверхностное натяжение полимера и растворителя соответственно;

Ф =

(344)

Здесь I р и V„ - соответственно мольные объемы растворителя и полимера (в расчете на 1 звено). Заметим, что значения Ф порядка единицы.

Выражение (343) получено при условии, что набухания полимера не происходит. Рассмотрим другой случай, когда пошгмер набухает. Это означает, что в полость между глобулами А, В, С (см.рис.92) проникает растворитель. В этом случае условие (343) формально можно записать в таком же виде, однако в качестве отношения у„/ур будет фигурировать эффективное значение (уп/ур)3 которое по своей величине будет меньше истинного значения уп/ур, поскольку проникновешзе растворителя в полость между глобулами оказывает расклинивающее действие и снижает силу /т, необходимую для отрыва глобулы В.

Этотвопрос детально рассмотрен в работе [32]. В результате для критерия растворимости получено следующее выражаше

Г~Г^ (345)

р. < 2рФ(Ф -\|Ф" -1 + я),

где а = УрпЛр; остальные параметры те же, что и в уравнении (343).

Напомгвгм, что р = 5 п / 8 р; р - константа; величина Ф вьгчисляется по формуле (344). Из выраже

страница 81
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141

Скачать книгу "Компьютерное материаловедение полимеров" (8.44Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
курсы по кадрам в уфе
mizuno wave estilo
Кровать раскладная Даметекс Анжелика
рекламные вывиска для мясной магазин

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(08.12.2016)