химический каталог




Высокомолекулярные соединения

Автор A.M.Шур

бкости полимерные цепи легко меняют форму при небольшом сжатии или растяжении, сохраняя взаимное расположение в сетке студня; после снятия нагрузки цепи быстро принимают первоначальную форму. Поэтому студни обладают высокоэластическими свойствами.

Каргин, Зубов и Журкина, исследуя поведение 10—20%-ных студней желатины в широком интервале частот деформаций, показали, что эти системы успевают восстанавливать изменения формы и сохраняют постоянство размеров даже при частоте сжатия до 1000 раз в 1 мин. При одной и той же нагрузке величина деформации уменьшается с ростом концентрации студня, вследствие чего взаимно сближаются макромолекулы, учащаются столкновения между отдельными их участками и, следовательно, образуется более «густая» сетка.

Повышение температуры, усиление поступательного и колебательного движения макромолекул, благоприятствующие разрыву связи между ними, наоборот, снижают жесткость системы. Если же цепи соединены между собой химическими силами (сшивка,, вулканизация, дубление), то разрыв связей возможен только при деструкции полимера в целом.

При нагревании студня, в котором отсутствуют такие «химические мостики», в определенном интервале температуры происходит его плавление, разрушение межцепных связей и сетчатой структуры. Теперь быстрое движение звеньев макромолекулы и деформация ее под действием нагрузки дополняются более медленными взаимными перемещениями самих цепей, остаточной деформацией, в результате чего эластическое тело становится пластическим.

Таким образом, сходство студней с твердым телом обусловлено наличием сетчатой структуры, после исчезновения которой появляются необратимое перемещение макромолекул и течение.

Явление гистерезиса выражается не только в отставании вязкости, осмотического давления, оптического вращения и т. д., от изменения температуры, но также и в процессе синерезиса — самопроизвольного расслоения студня. При снижении растворимости полимера (например, за счет охлаждение) раньше, чем успеет осуществиться расслоение, может образоваться студень. Так как состояние равновесия соответствует расслоению и уже произошло застудневание, процесс разделения фаз (синерезис) продолжается в самом геле. Точно так же возникновение межцепных связей может отставать от падения температуры; этим, по-видимому, объясняется, почему чрезмерно быстрое охлаждение растворов полимеров не ускоряет, а, наоборот, тормозит процесс застудневания (в результате снижения температуры падает скорость образования межцепных связей, которые «не успели» возникнуть при более высоких температурах).

Несмотря на потерю текучести и «захват» огромных количеств растворителя, у студней сохраняются некоторые свойства обычной жидкости. Свободная диффузия низкомолекулярных частиц (ионы, молекулы) в студнях принципиально не отличается от аналогичного процесса в соответствующем чистом жидком растворителе, но скорость диффузии несколько ниже и тем меньше, чем больше концентрация студня. Это связано с удлинением пути прохождения частиц вследствие наличия «каркасной» структуры, а также с уменьшением скорости собственной диффузии в уплотненном соль-ватном слое. Все сказанное относится и к свободной диффузии в электрическом поле, т. е. к электропроводности студней, содержащих электролиты. Отсутствие конвекционных токов в студнях позволяет использовать их для изучения диффузионных процессов в чистом, неосложненном побочными явлениями виде.

Большой практический интерес представляет несвободная диффузия в студнях и гелях, сопровождающаяся адсорбцией, химическими реакциями или тем и другим. Сюда относятся процессы крашения полимеров, дубления кожи, процессы ионообмена, пропитка наполнителей (древесина, ткани и др.), гидролиз и химические реакции полимеров и даже сам процесс синтеза их *.

Важную роль в производстве и применении клеев, прядильных растворов играют концентрированные растворы полимеров, обладающие текучестью, но переходящие в студень при нагревании с последующим охлаждением. Для получения их сначала приготовляют разбавленный раствор, концентрация которого настолько низка, что практически исключено образование межцепных связей. Если, однако, в макромолекуле находятся способные сильно взаимодействовать друг с другом группы, то может возникать довольно прочная связь между отдельными сегментами одной и той же цепи; происходит своеобразное «внутримолекулярное застудневание», скручивание макромолекулы в глобулы. Удаляя часть растворителя, можно без разрушения глобул приготовить высококонцентрированный раствор, обладающий необычно низкой вязкостью; если затем нагревать его до температуры плавления студня и снова охлаждать, глобулы «раскроются» и потом соединятся между собой в единый «каркас», вследствие чего получится нормальный нетекучий студень.

В заключение следует отметить, что студни можно получать также при набухании высокомолекулярных тел в растворителях.

* По сравнению со сплошными полимерами функциональные группы студней более доступны для химических превращений. Это обстоятельство и способ

страница 214
< 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 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225 226 227 228 229 230 231 232 233 234 235 236 237 238 239 240 241 242 243 244 245 246 247 248 249 250 251 252 253 254 255 256 257 258 259 260 261 262 263 264 265 266 267 268 269 270 271 272 273 274 275 276 277 278 279 280

Скачать книгу "Высокомолекулярные соединения" (7.26Mb)


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

 

 

Реклама
раковина накладная villeroy
обучение логистике грузоперевозок
заказ лимузина круглосуточно
Кликайте на объявление KNS, закажите с промокодом "Галактика" - планшет lenovo цена - супермаркет компьютерной техники.

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
(09.12.2016)