На главную

Статья по теме: Суммарной поверхности

Предметная область: полимеры, синтетические волокна, каучук, резина

Скачать полный текст

Агломерация. Агломерация как самостоятельная (после полимеризации) технологическая стадия процесса получения концентрированных латексов заключается в принудительной астабилиза-ции латекса, приводящей к укрупнению частиц и уменьшению их суммарной поверхности. В результате агломерации стабильность латекса возрастает (поверхностное натяжение латекса понижается) *.[1, С.593]

В соответствии с представлением о том, что идеально наполненный полимер является системой тонких адсорбированных пленок высокомолекулярного вещества, фиксированных между частицами наполнителя и удерживаемых силами адгезии, прочность полимерной композиции должна повышаться с увеличением суммарной поверхности этих частиц, т. е. с возрастанием их числа и уменьшением их размеров. Однако по мере увеличения дисперсности и количества наполнителя все труднее становится осуществить равномерное распределение сравнительно небольшого объема полимера по огромной поверхности наполнителя. Поэтому практически прочность растет только до достижения определенного оптимального предела наполнения, после чего она снова падает.[2, С.473]

Если якорный компонент нерастворим, то он легко выталкивается от подвижной поверхности капель и в результате легко происходит коалесценция. Если же якорный компонент растворяется в капле, то возникает большой выигрыш в энергии, обусловленный энтропией растворения. Коалесценция, приводящая к уменьшению суммарной поверхности, требует обращения этого процесса сольватации. На практике найдено, что если якорный компонент растворим, то коалесценция обычно отсутствует и, наоборот, часто происходит спонтанное эмульгирование. Условие растворимости якорного компонента весьма легко выполняется, если он и дисперсная фаза низкомолекулярны. Например, привитой сополимер поли(гидроксистеариновая кислота-п-метил-метакрилат) эмульгирует в среде алифатических углеводородов те жидкости, которые являются растворителями для полиметил-метакрилата, такие, как ди(этоксиэтил)фталат, жидкие эпоксидные или мочевино-формальдегидные смолы. Этот же сополимер неэффективен для эмульгирования воды или гликолей, которые не являются растворителями для обоих его компонентов. Более того, по мере увеличения молекулярной массы дисперсной фазы быстро уменьшается допустимая степень несоответствия между ней и якорным компонентом стабилизатора.[4, С.80]

Медведев с сотрудниками обратили внимание на изменение скорости полимеризации и числа полимер-мономерных частиц в зависимости от конверсии мономеров и отметили, что теория Смита — Эварта не учитывает влияния адсорбционных слоев эмульгатора на скорость протекания элементарных реакций полимеризации. Количество частиц с конверсией мономеров резко уменьшается, средний диаметр их пропорционален степени конверсии, в то время как общая поверхность частиц остается постоянной. По теории Медведева скорость полимеризации обусловлена большой скоростью образования свободных радикалов инициатора и снижением энергии активации распада инициатора полимеризации в слоях эмульгатора на поверхности раздела фаз. При изучении кинетики полимеризации показано, что скорость полимеризации линейно зависит от суммарной поверхности всех полимер-мономерных частиц. Это позволяет считать, что полимеризация протекает в адсорбционных слоях эмульгатора, в которых концентрация мономера и инициатора является наибольшей. Адсорбционные слои эмульгатора определяют не только устойчивость системы, но и скорость образования радикалов и место протекания полимеризации,[1, С.149]

Большинство экспериментальных данных указывает на то, что число нолимерпо-мономерных частиц после завершения мицедлярной стадии остается приблизительно постоянным, тогда как их поверхность растет с конверсией. Исходя из этих фактов, У. Смит и Р. Юарт создали количественную теорию Э. ц. В то же время при проведении Э.п. с участием относительно больших количеств эмульгатора в ряде случаев показано, что число полимерно-мономерных частиц убывает в ходе второй стадии при одновременном сохранении их полной поверхности. На основании этих данных С. С. Медведевым была выдвинута гипотеза, согласно к-рой процесс протекает вблизи адсорбционных слоев эмульгатора в узкой зоне, примыкающей к поверхности полимерно-мономерных частиц. В соответствии с этим скорость полимеризации определяется величиной их суммарной поверхности, к-рая зависит от концентрации н природы эмульгатора. Подобный подход позволяет в нек-рых случаях объяснить ряд особенностей У.п., когда образуются высокодисперспые латексы со средним размером частиц 10~8—3-10~8 м.[5, С.485]

Переходя к первой стадии эмульсионной полимеризации, остановимся подробнее на вопросе о расчете числа латексных частиц в рамках теории Смита—Юэрта. Сами авторы этой теории, как отмечалось выше, не смогли вычислить указанной величины, а ограничились выводом формул (2.9) и (2.10) для верхней и нижней границы числа латексных частиц и продолжительности мицелляр-ной стадии. Однако было показано [15], что соотношения (2.9) и (2.10) с точностью до числовых коэффициентов k и k' могут быть получены из общих соображений без математического решения задачи. Поэтому при установлении зависимости числа частиц от концентрации инициатора и эмульгатора в теории Смита—Юэрта не требуется проведение специальных расчетов; это может быть осуществлено, исходя из общих соображений и предположении неизменности занятой эмульгатором суммарной поверхности частиц и мицелл. Целью количественного расчета первой стадии эмульси-' онной полимеризации в модели Смита—Юэрта является, следовательно, определение числовых коэффициентов .пропорциональности k и k' в формулах (2.9) и (2. ГО) и выяснение степени точности этих формул в рамках рассматриваемой модели.[3, С.64]

Для определения числа мицелл ц, на первой стадии процесса воспользуемся условием сохранения суммарной поверхности, занятой эмульгатором на этой стадии [1, 16]. Уравнение, соответствующее этому условию, имеет вид[3, С.79]

Методом масс-спектроскопии показано, что с момента приложения нагрузки из полимерных образцов сразу же выделяются летучие продукты, что связано со вторичными радикальными реакциями, следующими за образованием активных радикалов при разрывах химич. связей. Сопоставление составов летучих продуктов, выделяющихся из полимеров при мехаиич. разрушении и при термич. деструкции, подтвердило предположение о тесной связи между этими процессами и обоснованности обобщенного вывода: механич. разрушение полимеров мвжпо рассматривать как термич. деструкцию, активированную напряжением. По кинетике выделения летучих продуктов можно судить о кинетике разрывов связей и интегральном эффекте увеличения суммарной поверхности возникающих при разрушении трещин.[6, С.380]

Методом масс-спектроскопии показано, что с момента приложения нагрузки из полимерных образцов сразу же выделяются летучие продукты, что связано со вторичными радикальными реакциями, следующими за образованием активных радикалов при разрывах химич. связей. Сопоставление составов летучих продуктов, выделяющихся из полимеров при механич. разрушении и при термин, деструкции, подтвердило предположение о тесной связи между этими процессами и обоснованности обобщенного вывода: механич. разрушение полимеров мвжно рассматривать как тер-мич. деструкцию, активированную напряжением. По кинетике выделения летучих продуктов можно судить о кинетике разрывов связей и интегральном эффекте увеличения суммарной поверхности возникающих при разрушении трещин.[7, С.377]

Большинство экспериментальных данных указывает на то, что число полимерно-мономерных частиц после завершения мицеллярной стадии остается приблизительно постоянным, тогда как их поверхность растет с конверсией. Исходя из этих фактов, У. Смит и Р. Юарт создали количественную теорию Э. п. В то же время при проведении Э.п. с участием относительно больших количеств эмульгатора в ряде случаев показано, что число полимерно-мономерных частиц убывает в ходе второй стадии при одновременном сохранении их полной поверхности. На основании этих данных С. С. Медведевым была выдвинута гипотеза, согласно к-рой процесс протекает вблизи адсорбционных слоев эмульгатора в узкой зоне, примыкающей к поверхности полимерно-мономерных частиц. В соответствии с этим скорость полимеризации определяется величиной их суммарной поверхности, к-рая зависит от концентрации и природы эмульгатора. Подобный подход позволяет в нек-рых случаях объяснить ряд особенностей Э.п., когда образуются высокодисперсные латексы со средним размером частиц 10~8—3-Ю-8 м.[8, С.484]

С увеличением концентраций инициатора и эмульгатора растет число полимерно-мономерных частиц, образующихся к моменту окончания мицеллярной стадии, и одновременно уменьшается их средний размер. Скорость роста межфазной поверхности в ходе второй стадии процесса может оказаться столь большой, что количество присутствующего в системе эмульгатора станет недостаточным для сохранения коллоидной устойчивости системы. Т. к. для каждой данной пары мономер — эмульгатор существует минимальное значение степени покрытия межфазной поверхности, ниже к-рого коллоидная устойчивость системы невозможна, то по достижении этого значения дальнейший рост поверхности раздела фаз с конверсией прекращается. Последующее увеличение объема полимерно-мономерных частиц в ходе процесса сопровождается их коагуляцией при сохранении суммарной поверхности.[5, С.486]

... отрезано, скачайте архив с полным текстом ! Полный текст статьи здесь



ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ МЕХАНИКА СТУДЕНТАМ!!!
Задачи по теоретической механике из сборника курсовых работ под редакцией А.А. Яблонского, Кепе, Диевского. Быстро, качественно, все виды оплат, СМС-оплата.
А также: Готовые решения задач по теормеху из методичек Тарга С.М. 1988 и 1989 г. и задачника Мещерского. Решение любых задач по термеху на заказ.
Если Вам нужны решения задач по Физике из методички Чертова А.Г. для заочников, а также решебнки: Прокофьева, Чертова, Воробьёва и Волькинштейна. Решение любых задач по физике и гидравлике на сайте fiziks.ru
Что самое приятное на любом из этих сайтов Вы можете заказать решение задач по другим предметам: химия, высшая математика, строймех, сопромат, электротехника, материаловедение, ТКМ и другие.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Гармонов И.В. Синтетический каучук, 1976, 753 с.
2. Шур А.М. Высокомолекулярные соединения, 1981, 656 с.
3. Лебедев А.В. Эмульсионная полимеризация и её применение в промышленности, 1976, 240 с.
4. Барретт К.Е. Дисперсионная полимеризация в органических средах, 1979, 336 с.
5. Кабанов В.А. Энциклопедия полимеров Том 3, 1977, 576 с.
6. Каргин В.А. Энциклопедия полимеров том 1, 1972, 612 с.
7. Каргин В.А. Энциклопедия полимеров Том 1, 1974, 609 с.
8. Каргин В.А. Энциклопедия полимеров Том 3, 1977, 575 с.

На главную