химический каталог




Компьютерное материаловедение полимеров

Автор А.А.Аскадский, В.И.Кондращенко

ра оценки растворимости полимера заданного химического строения в том или ином растворителе, согласно изложенным выше представлениям, заключается в следующем. Для данного полимера и растворителя рассчитываются величины параметра растворимости й по формуле (331). Затем для полимера рассчитывается величина поверхностной энергии уп по формуле (389) или (399, 400). Можно также рассчитать у„ с помощью парахора по формуле (372). Необходимый для этого мольный объем повторяющегося звена полимера определяется как

(349)

где ?ср = 0,681. Если известно значение плотности полимера d„, то Va = M/dn, где М- молекулярная масса повторяющегося звена.з/ф7

вается величина 1,347Ф(Ф

Значение поверхностного натяжения для растворителя ур можно взять как экспериментальное, так и рассчитанное по формуле (382). Величина Ф рассчитывается по формуле (344). Необходимые для этого значения Vp и V„ определяются из соотношений V„ =Mld„ и I/p = M/dp, где dp и dn - плотности растворителей и полимера. Затем определяете величина межфазного натяжения урп по формуле (342), а далее величина а = ур„/ур. После этого рассчиты-1 + а) и полученное значение сравниваетСНз -СН2-Сся с величиной ц = 5П /8р ; если ц < 1,347Ф(Ф-\/ф2 -1 + я),то с вероятностью 85 % можно ожидать растворения полимера в данном растворителе. Приведем пример расчета для системы полиметилметакрилат - бензол.

Полимер ^Т) Растворитель

С-О-СНз О

Сначала необходимо определить параметры растворимости для полимера S„ и растворителя 5р.

Для полимера (? АЕ* )„ = 5АЕ*С + 8АЕ*Н + 2АЕ*0 + AE*d = 5-550,7 + 8-47,7+

+ 2-142,6 + 1623 = 5043,3 кал/моль = 21081 Дж/моль (все величины АЕ* взяты из табл. 43).

(2>^ )п = Д|/С,10 + Д,/С,В + ЛКС,1 + Д|/С,49 + АКС,41 + А^О,139 +

+AVon9 + 8Д['яД24 = 13,1 +17,2 + 5,0 +15,9 + 20,3 + 5,8 + 3,4 + 8 • 2,0 = = 96,7 А3 (все номера атомов соответствуют номерам в табл.3).

Подставляя вычисленные значения (?АЕ*)„ И (?ДС,)П в уравнение

i I

(331), получаем

2 = 21081 = 362 Дж/см3; 5П = 19,0 (Дж/см3)1Я. " 0,6023-96,7

Для растворителя

(?Д?*)Р =6АЕ*С +6АЕ*Н +AE*Q =6-550,7 + 6-47,7 + 713 = = 4303 кал/см3 = 17988 Дж/см3.

(?дК,)р =6АИс1а+6ДКнд24 =6-12,7 + 6-2,0 =88,2 А3.

С этими параметрами из уравнения (331) имеем

,2 17988 , , ,„

Р = 0 6023-88 2 = 338'6 Дж/см ? 5Р = 18,4 <*К/СМ }

Видим, что 5„ ~ 5р и можно предположить растворимость полиметилметакрилата в бензоле.

Теперь следует вычислить поверхностное натяжение полимера и растворителя. Подставляя величины АЕ* )„, AV, )р и т = 15 (число атомов в

повторяющемся звене полиметилметакрилата) в уравнение (389), получаем (полиметилметакрилат относится к полярным группам 1):

21П81

у„ =0,0751 '" .,,=30,5 дин/см.

(96,7)2/3-15"3

344

Глава XII

Растворимость полимеров

345

= 0,0287- = 26,1 днн/см.

8,2)

Молярный объем бензола Кр = 89 см3/моль, молярный объем полимстилме-такрилата, согласно формуле (349), равен

= 1.

_ 0,6023 96,7 _ ^ см3/моль. п 0,681

Теперь необходимо вычислить величину Ф по формуле (344):

4-(89-85,5)"

Затем вычисляется величина межфазного натяжения по формуле (342): УрП = 26,14-30,5-2? 1 -(26,1 -30,5)172 =0,17 дин/см. Величина о = ур„/уР = 0,17/26,1 = 0,00656.

362 ' 338,6

,00656);

Подставляя все полученные значения параметров системы полимер - растворитель в критерий (345), находим

S2

< 1,374 ? 1,0 • (1,0 - г/l.O2 -1 + 0,006:

1,069 < 1,263

Поскольку левая часть критерия (345) меньше правой его части, то полиме-тилметакрилаг должен растворяться в бензоле, что и наблюдается на практике.

Приведем еще один пример расчета для более сложной системы полимер - растворитель.

В качестве полимера выберем полипиромеллитимид анилинфталеина, в качестве растворителя - нитробензол:

О О

р

II II о о

Полимер и Растворитель

Для полимера

CZ.AE* )п = ЗОДЕс + 14AEJ!y + 6L\E'0 + 2t\E'N + 3MJ + 4Д?@ =

= 30-550,7 +14-47,7 + 6 142,6 + 2-1205 + 3-1623 + 4-713 = = 28175 кал/моль = 117733 Дж/моль;

d Д*/)„ = 4Д'7С,64 + 8ДКС>19 + 14ДКС 18 + 2ДКса1 + AVCi34 + ДКС49 +

117773

+14Д VHJ24 + 5 ДК0Л39 + ДКол29 + 2AVHAM =4-14,1 + 8-8,4 + 14-12,7 + +2-10,2+ 7,9 +15,7+ 14-2,0+ 5-5,8+3,4 + 2-0,9 = 407,6 А. По уравнению (331) получаем

= 479,7 Дж/см3; 8„ = 21,9 (Дж/см3)1'3.

0,6023-407,6 Для растворителя

(?Д?*)р =6ДЕс +5АЕ'Н + АЕ"ы +2АЕ*0 + AE'Q + AE*d =6-550,7 +

+5 - 47,7 +1205 + 2 -142,6 + 713 +1623 = 7369 кал/моль = 30802 Дж/моль; = 512,7 + 10,2 + 5-2,0 + 7,0 + 2-7,2 = 105,1 А3. По уравнению (331) получаем =2 30802

р " 0,6023-105,1 = 486'6 Д*/™3; 5р =12-06 (Дж/см3)1'2.

Видно: 8„ = 8р, т.е. данный полиимид в принципе может растворяться в нитробензоле.

117773

уп = 0,0751Далее вычисляем поверхностное натяжение полимера и растворителя. Число атомов в повторяющемся звене данного полиимида т = 52. Подставляя все параметры полиимида в уравнение (389), получаем

(105Д)2

= 43,1 дин/см.

у =0,0287Для нитробензола, согласно форм

страница 83
< 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
shinglas кадриль
ручки для пвх окон
туалетный столик без зеркала
выбор crjdjhjljr для индукционных плит

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
(28.07.2017)