Химия и физика полимеров. Сутягин В.М - 198 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТПУ | Томск

Составители: 

Рубрика: 

где – степень предельного набухания полимера, – степень
набухания того же полимера к моменту времени
max
α
τ
α
τ
.
На способность полимеров образовывать гомогенные,
термодинамически устойчивые системы влияют следующие факторы:
1) природа полимера и низкомолекулярной жидкости или ее
паров;
2) подвижность и гибкость цепи полимера;
3) молекулярная масса полимера;
4) структура полимера;
5) наличие поперечных химических связей между
макромолекулами;
6) температура системы.
1) Природа полимера и низкомолекулярной жидкости
(растворителя)
Основным фактором является химическое строение цепей
полимеров и молекул растворителя и, прежде всего, их полярность. Если
звенья цепей и молекулы растворителя близки по полярности, то
энергия взаимодействия между ними примерно одинакова - происходит
набухание (неограниченное или ограниченное).
Если звенья цепи полимера и молекулы растворителя сильно
различаются по полярности, то набухания и растворения не происходит.
Сродство растворителя к полимеру выражается уравнением:
dG dU TdS 0
=
−<,
где – свободная энергия Гиббса, – изменение внутренней
энергии системы определяется разностью теплосодержания системы в
начальном и конечном состоянии,
dS – изменение энтропии системы.
dG dU
Растворение полимера происходит при уменьшении –
свободной энергии системы.
dG
Энтропия системы при самопроизвольных процессах стремится
возрастать, поэтому величина увеличивается, но поскольку этот
член отрицательный, то изолированной системы всегда
способствует растворению.
TdS
TdS
Изменение внутренней энергии является функцией энергии
взаимодействия молекул растворителя с макромолекулами полимера.
Если силы взаимодействия между молекулами двух фаз (полимера и
растворителя) превосходят силы ММВ внутри каждой фазы, то –
отрицательно и, как и энтропия, способствует лучшему растворению.
dU
Если же силы ММВ между молекулами растворителя и полимера
меньше сил ММВ внутри каждой фазы, то – положительно, и
наличие или отсутствие растворения зависит от соотношения и
.
dU
dU
TdS
198

Страницы