Полимерные соединения и их применение. Максанова Л.А - 90 стр.

UptoLike

Рубрика: 

проверять в ярком луче света или другим методом, затем их
можно удалить фильтрованием или центрифугированием.
На способность высокомолекулярных соединений
набухать или образовывать гомогенные растворы оказывает
влияние следующие факторы:
- природа полимера и низкомолекулярной жидкости
(если растворяетсярастворитель);
- подвижность и гибкость макромолекул;
- степень полимеризации или молекулярная масса;
- надмолекулярная структура полимеров;
- поперечные химические связи между цепями;
- температура и концентрации компонентов.
Набухание и растворение полимеров зависят от хи-
мического строения их цепей и молекул низкомолекуляр-
ных жидкостей и в первую очередь от их полярности. Если
звенья цепей и молекул жидкости близки по полярности, то
энергия взаимодействия между ними приблизительно оди-
наковапроисходит неограниченное или ограниченное на-
бухание, а если они по полярности сильно различаются, то
процесс набухания и растворения может не происходить.
Так, полярные полимерыцеллюлоза, желатин, поливини-
ловый спирт хорошо набухают в воде (степень набухания до
300-400%), но совершенно не взаимодействуют с неполяр-
ными жидкостями - углеводородами. Неполярные полимеры
полибутадиен, полиизопрен хорошо смешиваются в пре-
дельных углеводородах, толуоле (степень набухания более
500%), хлороформе, но не растворяются в сильно полярных
жидкостейводе, спирте, ацетоне.
Полимеры, имеющие функциональные группы сред-
ней полярности хорошо растворяются в жидкостях средней
полярности. Так, полистирол неограниченно смешивается с
ароматическими углеводородами (бензол, толуол, этилбен-
зол и др.) эфирами, а полиметилметакрилат хорошо раство-
ряется в дихлорэтане, но ни полистирол, ни полиметилме-
такрилат не растворяются, не набухают в воде и предельных
углеводородах.
При выборе растворителей для тех или иных полиме-
ров надо иметь в виду следующее:
- полимеры лучше растворяются в жидкостях, близких
им по химической природе;
- вещества, имеющие как полярные, так неполярные
группировки (например, белки, жирные кислоты и др.) рас-
творяются в смесях полярных и неполярных растворителей и
не растворяются отдельно в каждом из них. Этим объясняет-
ся хорошая растворимость полимеров в своих мономерах.
Гибкость макромолекулярных цепей оказывает суще-
ственное влияние на набухание и растворение полимеров.
Звенья гибкой цепи макромолекул под воздействием низко-
молекулярной жидкости достаточно легко раздвигаются, и
постепенно происходит диффузия таких цепей в раствори-
тель в результате последовательного перемещения групп
звеньев. Таким путем происходит набухание и растворение
полимеров с гибкими цепями. Уменьшение гибкости макро-
молекул ведет к уменьшению степени набухания полимера.
Жесткие цепи не могут перемещаться по частям, отделение
их друг от друга требует большой энергии. Величина энер-
гии взаимодействия звеньев цепи с молекулами растворителя
при обычных температурах недостаточна для полного отде-
ления цепей друг от друга. Если жесткость цепей в аморф-
ных линейных полимерах обусловлена наличием в цепях по-
лярных групп, то такие полимеры хорошо набухают в силь-
нополярных жидкостях, но не растворяются в обычных тем-
пературах. Чтобы макромолекулы с жесткими цепями рас-
творялись необходимо сильное взаимодействие между поли-
мером и растворителем. Так, растворяется целлюлоза в чет-
вертичных аммониевых основаниях, полиакрилнитрилв
диметилформамиде.
проверять в ярком луче света или другим методом, затем их   такрилат не растворяются, не набухают в воде и предельных
можно удалить фильтрованием или центрифугированием.         углеводородах.
       На способность высокомолекулярных соединений                При выборе растворителей для тех или иных полиме-
набухать или образовывать гомогенные растворы оказывает     ров надо иметь в виду следующее:
влияние следующие факторы:                                         - полимеры лучше растворяются в жидкостях, близких
       - природа полимера и низкомолекулярной жидкости      им по химической природе;
(если растворяется – растворитель);                                - вещества, имеющие как полярные, так неполярные
       - подвижность и гибкость макромолекул;               группировки (например, белки, жирные кислоты и др.) рас-
       - степень полимеризации или молекулярная масса;      творяются в смесях полярных и неполярных растворителей и
       - надмолекулярная структура полимеров;               не растворяются отдельно в каждом из них. Этим объясняет-
       - поперечные химические связи между цепями;          ся хорошая растворимость полимеров в своих мономерах.
       - температура и концентрации компонентов.                   Гибкость макромолекулярных цепей оказывает суще-
       Набухание и растворение полимеров зависят от хи-     ственное влияние на набухание и растворение полимеров.
мического строения их цепей и молекул низкомолекуляр-       Звенья гибкой цепи макромолекул под воздействием низко-
ных жидкостей и в первую очередь от их полярности. Если     молекулярной жидкости достаточно легко раздвигаются, и
звенья цепей и молекул жидкости близки по полярности, то    постепенно происходит диффузия таких цепей в раствори-
энергия взаимодействия между ними приблизительно оди-       тель в результате последовательного перемещения групп
накова – происходит неограниченное или ограниченное на-     звеньев. Таким путем происходит набухание и растворение
бухание, а если они по полярности сильно различаются, то    полимеров с гибкими цепями. Уменьшение гибкости макро-
процесс набухания и растворения может не происходить.       молекул ведет к уменьшению степени набухания полимера.
Так, полярные полимеры – целлюлоза, желатин, поливини-      Жесткие цепи не могут перемещаться по частям, отделение
ловый спирт хорошо набухают в воде (степень набухания до    их друг от друга требует большой энергии. Величина энер-
300-400%), но совершенно не взаимодействуют с неполяр-      гии взаимодействия звеньев цепи с молекулами растворителя
ными жидкостями - углеводородами. Неполярные полимеры       при обычных температурах недостаточна для полного отде-
– полибутадиен, полиизопрен хорошо смешиваются в пре-       ления цепей друг от друга. Если жесткость цепей в аморф-
дельных углеводородах, толуоле (степень набухания более     ных линейных полимерах обусловлена наличием в цепях по-
500%), хлороформе, но не растворяются в сильно полярных     лярных групп, то такие полимеры хорошо набухают в силь-
жидкостей – воде, спирте, ацетоне.                          нополярных жидкостях, но не растворяются в обычных тем-
       Полимеры, имеющие функциональные группы сред-        пературах. Чтобы макромолекулы с жесткими цепями рас-
ней полярности хорошо растворяются в жидкостях средней      творялись необходимо сильное взаимодействие между поли-
полярности. Так, полистирол неограниченно смешивается с     мером и растворителем. Так, растворяется целлюлоза в чет-
ароматическими углеводородами (бензол, толуол, этилбен-     вертичных аммониевых основаниях, полиакрилнитрил – в
зол и др.) эфирами, а полиметилметакрилат хорошо раство-    диметилформамиде.
ряется в дихлорэтане, но ни полистирол, ни полиметилме-