химический каталог




Компьютерное материаловедение полимеров

Автор А.А.Аскадский, В.И.Кондращенко

их сополимеров и гомогенных смесей полимеров (кривая 1).

Проанализируем в деталях совместимость полистирола (ПС) и поливи-нилметилового эфира (ПВМЭ) с помощью критерия (345). Сначала предположим, что ПС является "растворителем" для ПВМЭ. Исходные характеристики, необходимые для использования критерия (345), приведены в табл.48. Подставляя значения этих характеристик в критерий (420), получаем

378

Глава XIV

Совместимость полимеров

379

Ван-дер-Ваальсовые объемы повторяющихся звеньев ПС и ПВМЭ соответ-|1< ственно.

Подставляя в соотношение (421) характеристики полимеров, приведенные в табл.48, имеем

ц2 = 0,684 < 1,218 = 2р|32.

Таким образом, поскольку левая часть критерия совместимости меньше его правой части, то ПВМЭ хорошо "растворяется" в ПС.

Теперь предположим, что ПВМЭ является "растворителем" для ПС. Тогда с помощью критерия совместимости (412) получаем

Ц, = 1,462 > 1,175 = 2рР, . Поскольку левая часть критерия больше правой части, это означает, что поливинилметиловый эфир не "растворяет" полистирол Поэтому, когда ПС вводится в ПВМЭ, следует ожидать микрофазовое расслоение. Однако, поскольку ПС является "растворителем" для ПВМЭ, часть ПВМЭ будет совмещаться с ПС. В результате могут образовываться две микрофазы, одна из которых содержит ПВМЭ, а вторая смесь ПВМЭ с ПС. При возрастании концентрации ПВМЭ во второй микрофазе совместимость этой микрофазы с ПВМЭ будет улучшаться и при определенной концентрации ПВМЭ вторая микрофаза будет совместима с ПВМЭ. Определим эту критическую концентрацию ПВМЭ. С этой целью запишем соотношение для расчета параметра растворимости данной смеси полимеров. На основе уравнения (331) получаем

a^^'h+d-aXXAE*),

мсмеси

(421)

V^[a(2AK)2+(l-a)(XAl^)i]'

где a - молярная доля ПВМЭ в смеси; (^Д/Т*), и (Z.AE,)2 - молярные

j /

энергии когезии для ПС и ПВМЭ соответственно; (Хд[//)| и (?д,/|)2 кал/см3.

(422)

22988- 14292а

сиеси 4,18(66,13-29,57а)

л.

Теперь оценим поверхностную энергию смеси на основе уравнения (410):

а(?Д<)2 +

У™™ =[оС,„ +(1-а)С4]—— '? — "75 ?

+ (l-a)(?A?/')i

ш, (423)

x|a»i2 + (l-a)m1]

где Cj„ и С4 - коэффициенты, входящие в уравнение (410) для ПВМЭ (неполярный полимер) и ПС соответственно; тхлтг-числа атомов в повторяющихся звеньях ПС и ПВМЭ соответственно.

Подставляя все величины из табл.48 в соотношение (423), получаем

22988-142920.

Усмеси = (°,°23 la + 0,1046) =--= гтг. (424)

(109,8-49,1а)2,3(16-6а)1/3 Для дальнейшего анализа нам нужно оценить молярный объем смеси

KCMCa, =a53,68 + (1-а)97,088. (425)

Используем соотношения (422), (424) и (425) для расчета левой и правой частей критерия (345). При этом будем рассматривать двухкомпонентную смесь, один из компонентов которой представляет собой ПВМЭ, а второй -смесь (микрофазу) ПВМЭ/ПС с разной молярной долей а ПВМЭ Результаты расчета показаны на рис 100 в виде двух зависимостей обеих частей критерия (345) от молярной доли ПВМЭ. Точка пересечения этих двух зависимостей соответствует содержанию ПВМЭ в микрофазе, при котором наступит совместимость ПВМЭ с этой микрофазой. Эта критическая концентрация о^, = 0,62. Ван-дер-Ваальсовый объем смеси с критической концентрацией ПВМЭ будет равен

(2>'',)кр = 60,7-0,62 +109,8? 0,38 = 79,36 А3.

Теперь можно рассчитать температуру стеклования смеси с критической концентрацией ПВМЭ. Для этого воспользуемся уравнением (94)

380

Глава XIV

Совместимость полимеров

381

Соотношение (427) справедливо только в интервале а от 1 до 0,62. Кривая, построенная в соответствии с соотношением (427), показана на рис,99 (кривая 2). Видно, что экспериментальные точки хорошо укладываются на эту зависимость.

? Для описания второй части зависимости Tg от состава смеси ПВМЭ/ПС (внутри интервала а от 0,62 до 0) прежде всего необходимо определить Ван-дер-Ваальсовый объем смеси, для которой Tg - 284 К:

?Д1/; =0,62(ZAL/,)2 +0,38[0,62(2>,/,)2 + 0,38(^^11 >11;

?ЛК, =67,8 А3.

109,8 373

Теперь можно описать зависимость Tg от состава смеси, один из компонентов которой представляет собой ПС, а второй — микрофазу с Tg = 284 К (см.выше). Для этой системы имеем

а'(Ю9,8~67.8)+67.8

^ — : (428)

А'(

248 248

Г %[(5>I,)2- (ZA^)TI+(2:A'/.)T

i i

(LA1-',h (2Д,/-)Г

+ - V + 2aKp(l 0^)0,03

Подставляя в соотношение (426) все параметры системы из табл.48 и учитывая, что о,,, = 0.62, находим, что TgtKf = 284 К. Теперь можно найти зависимость температуры стеклования Tg от состава смеси, состоящей из ПВМЭ и "критической" смеси, т.е. такой, которая состоит из ПС и ПВМЭ с критической концентрацией схкр ПВМЭ, равной 0,62. Используя для этой цели уравнение (94), получаем

«1(1 Щ)2 -(? дк()кр] + (?дг/.)кр

Г„ = -^-= !—^ i (427)

Г.

Г..

g.2 ' ?,кр

где а - молярная доля ПВМЭ

(Z^V + 2А(1-А)0,03

где а' — молярная доля ПС на шкале от 1 до 0,38. Для того, чтобы определить реальную молярную долю ПС в смеси, следует записать

Подставляя а' =

0,62

(1-о) = 0,38 +а' 0,62, где а— молярная

страница 92
< 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
Jacques Lemans Sports 1-1801J
где купить знак радиационная опасность
металлическая мебель sclad ru
Чашка с блюдцем Сабина Шапито (0.1 л)

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
(18.01.2017)