Полимерные соединения и их применение. Максанова Л.А - 96 стр.

       Рис. 30. Зависимость приведенной вязкости разбав-     растворах колеблется от доли процента до 10 % для гибких
ленного раствора                                             низкомолекулярных полимеров, верхним пределом является
       полимера от концентрации.                             неразбавленный полимер. Концентрированные растворы
       Экстраполяцией полученной прямой к нулевой кон-       можно разделить на умеренно концентрированные и высоко-
центрации определяют значение характеристической вязко-      концентрированные.
сти [η]. Константы k и α находят путем определения для              Концентрированные и разбавленные растворы нельзя
нескольких полимергомологов характеристическую вяз-          разграничивать на основании только одного признака – кон-
кость, затем для них же определяют молекулярную массу        центрации, существенное значение имеют такие факторы как
другими методами.                                            специфические взаимодействия макромолекулы с молекула-
       Логарифмируя выражение [η] = k Мα, получают           ми растворителя, сама величина и форма макромолекуляр-
уравнение прямой 1g [η] =1g k + α1g М и строим график        ной цепи, наличие в ней групп, которые способны образовы-
зависимости 1g [η] от 1g М, откуда 1g k будет представлять   вать между собой контакты, релаксационные свойства сис-
отрезок, отсеченный на оси ординат, а α- тангенс угла на-    темы и т.д. Высокая молекулярная масса растворенного по-
клона прямой линии. Отсюда, значения к и α определяют        лимера повышает вязкость раствора и понижает его нижний
                                                             предел концентрации. При повышении концентрации рас-
графически. Величина α характеризует гибкость и разветв-
                                                             твора полимера вязкость изменяется на много порядков и в
ленность макромолекул. Для гибких цепей α приближается
                                                             случае небольшого содержания растворителя она приближа-
к ½, для свернутых глобул α ближе к нулю, а для ограни-
                                                             ется к вязкости самого полимера (∼ 1013 П).
ченно гибких макромолекул α больше ½, следовательно, α              Большое влияние оказывает природа растворителя,
для полимеров составляет величины от ½ до 1. При исполь-     которая проявляется тем сильнее, чем жестче полимерная
зовании метода вискозиметрии для определения молекуляр-      цепь и чем ближе температура опыта к Тс раствора. При по-
ной массы надо применять те же растворители, проводить       вышении концентрации полимера в растворе сокращается
при той же температуре, которые были применимы при на-       среднее расстояние между макромолекулами, это ведет к
хождения постоянных k и α. Молекулярная масса полимера,      увеличению вероятности взаимного столкновения их при
определенная данным методом ближе к Мm - среднемассо-        хаотическом движении, образования ассоциированных над-
вой молекулярной массе, а при α=1 - совпадают.               молекулярных структур и возникновения молекулярных се-
                                                             ток. Таким образом, появляются структурированные, упру-
      5.5. Концентрированные растворы, студни высоко-        говязкие системы, в которых макромолекулы, связываясь
молекулярных соединений.                                     между собой, затрудняют их передвижение относительно
      Концентрированными растворами являются раство-         друг друга. Это ведет к резкому повышению вязкости рас-
ры, в которых молекулы растворенного вещества взаимо-        твора. Причем незначительное повышение концентрации ве-
действуют друг с другом. В случае растворов высокомоле-      дет к быстрому росту вязкости. Такие растворы не подчиня-
кулярных соединений это взаимодействие приводит к рез-       ются законам Ньютона и Пуазейля.
кому возрастанию вязкости по сравнению с вязкостью чис-
того растворителя. Нижний предел концентрации в таких