Во время набухания полимера в пластификаторе.сравнительно небольшие молекулы последнего, диффундируя в полимер, раздвигают макромолекулы, окружают их мономолекулярным слоем и экранируют полярные группы. Взаимодействие между звеньями различных макромолекул заменяется взаимодействием этих звеньев с молекулами пластификатора. В результате появления промежуточного слоя пластификатора в значительной степени прекращается непосредственное соприкосновение макромолекул между собой; вместо этого наблюдается соприкосновение между молекулами пластификатора, легче передвигающимися относительно друг друга. Именно поэтому пластификатор всегда увеличивает пластичность и текучесть полимера (снижает Ттек) *•[6, С.510]
Первая попытка теоретического рассмотрения, процесса пластификации принадлежит С. Н. Журкову3, который связывал этот процесс с механизмом стеклования полимеров (стр, 191), Он полагал, что температура стеклования полярного полимера определяется взаимодействием полярных групп сосеяних цепей. Пластификатором такого полимера является полярная жидкость. Полярные группы полимера сольватируются полярными группами пластификатора, причем каждая полярная группа цепи прочно свя-зыцает 1—2 молекулы пластификатора (глава Х111). -Будучи экранированы молекулами пластификатора, полярные группы соседних цепей не могут взаимодействовать между собой; свободных поляр-[5, С.447]
Первая попытка теоретического рассмотрер[ия_ процесса пластификации принадлежит С. Н. Журкову3, который связывал этот процесс с механизмом стеклования полимеров (стр. 191), Он полагал, что температура стеклования полярного полимера определяется взаимодействием полярных групп соседних цепей. Пластификатором такого полимера является полярная жидкость. Полярные группы полимера сольватируются полярными группами пластификатора, причем каждая полярная группа цепи прочно свя-зыцает 1—2 молекулы пластификатора (глава Х111). -Будучи экранированы молекулами пластификатора, полярные группы соседних цепей не могут взаимодействовать между собой; свободных поляр-[1, С.447]
Пластификация полимеров обычно рассматривается как технологический прием повышения эластических и пластических свойств материала, т. е. уменьшения его хрупкости в результате введения специально подобранных низкомолекулярных веществ — пластификаторов. При этом, как известно, смещаются в сторону более низких температур точки переходов полимера из одного физического состояния в другое, либо расширяется температурный интервал его высокоэластического состояния [1].. В первом случае имеет место ослабление межмолекулярпых связей в результате блокирования молекулами пластификатора активных групп полимерных цепей, ответственных за эти связи, во втором случае имеет место, блокирование активных групп звеньев полимерной цепочки, ответственных за придание жесткости цепям в целом. Поэтому такая пластификация повышает гибкость полимерных макромолекул, не изменяя точки перехода из высокоэластического в вязкотекучее состояние.[9, С.319]
Взаимодействие пластификатора и полимера учитывает теория Канига |7, также основанная на представлениях о свободных объемам, Согласно этой теории, расплав полимера рассматривается как жидкость, насыщенная пустыми местами, а пластифицированный полимер как трехкомпопентнып раствор, состоящий из полимера, пластификатора и пустот. При этом учитывается только дисперсионное взаимодействие, т- е. считается, что взаимной ориентацией молекул можно пренебречь. Энергия межмолекулярного взаимодействия рассчитывается при условии, что в первом приближении взаимодействие пропорционально поверхности контакта между молекулами. По уравнешпо (23) главы XV рассчитывается конфигурационная энтропия Д5КОНф и по уравнению (27) главы XV — термодинамическое сродство между всеми видами молекул. Apip — сродство между молекулами полимера; Л^>№ — сродство между молекулами пластификатора и Д^,]Ш — сродство между молекулами[1, С.449]
Взаимодействие пластификатора и полимера учитывает теория Канига |7, также основанная на представлениях о свободных объемах, Согласно этой теории, расплав полимера рассматривается как жидкость, насыщенная пустыми местами, а пластифицированный полимер как трехкомпонентный раствор, состоящий из полимера, пластификатора и пустот. При этом учитывается только дисперсионное взаимодействие, т. е. считается, что взаимной ориентацией молекул Можно пренебречь- Энергия межыолекулярного взаимодействия рассчитывается при условии, что в первом приближении взаимодействие пропорционально поверхности контакта между молекулами. По уравнению (23) главы XV рассчитывается конфигурационная энтропия Д5КОНф и по уравнению (27) главы XV — термодинамическое сродство между всеми видами молекул. AVip — сродство между молекулами полимера; A^_w — сродство между молекулами пластификатора и AP:W — сродство между молекулами[5, С.449]
Различают пластификацию внешнюю и внутреннюю. Сущность внешней пластификации заключается в том, что при диффузии молекул пластификатора в полимер силы межмолекулярного взаимодействия между цепями уменьшаются и частично заменяются взаимодействием звеньев макромолекул с молекулами < пластификатора. Молекулы пластификатора раздвигают полимер-. лые цепи и окружают их, создавая промежуточный слой. Появле-• тше промежуточного слоя в полимере облегчает перемещение целей, в результате чего всегда снижается температура стеклования и увеличивается пластичность (текучесть) полимера, что облегчает его переработку (рис. II. 16).[4, С.37]
где k — коэффициент, не зависящий от природы пластификатора, с — концентрация пластификатора, М — его мол. масса. В этом случае механизм П. сводится к экранированию молекулами пластификатора активных (полярных) групп полимерной цепи, к-рые осуществляют взаимодействие и определяют Тс полимера до введения пластифицирующих компонентов. Это ур-ние достаточно строго соблюдается лишь для полярных низкомолекулярных веществ довольно простого строения при сравнительно небольшой их концентрации в полимере.[10, С.314]
где k — коэффициент, не зависящий от природы пластификатора, с — концентрация пластификатора, М — его мол. масса. В этом случае механизм П. сводится к экранированию молекулами пластификатора активных (полярных) групп полимерной цепи, к-рые осуществляют взаимодействие и определяют Тс полимера до введения пластифицирующих компонентов. Это ур-ние достаточно строго соблюдается лишь для полярных низкомолекулярных веществ довольно простого строения при сравнительно небольшой их концентрации в полимере.[11, С.312]
где Тс и Тсп — темп-ры стеклования пластифицированной системы и полимера соответственно; Fp — свободный объем пластификатора; Апп, Лпр, Арр — величины, характеризующие термодинамич. сродство между молекулами полимера, полимера и пластификатора и молекулами пластификатора соответственно; klt fc2. /c3 — - коэффициенты, зависящие от состава р-ра и свободных объемов компонентов. Из ур-ния, в частности, следует, что эффективность пластификатора (оцениваемая величиной Гсп — Тс) тем больше, чем меньше свободный объем самого пластификатора Ур, т. е. чем меньше размеры его молекул. Кроме того, эффективность пластификатора тем больше, чем больше разности Апп — Апр и Апа — Лрр, т. е. чем более резко различается сродство между молекулами полимера и пластификатора. Это означает, что хорошим пластификатором м. б. вещество, плохо совмещающееся с полимером.[11, С.313]
где Т,, и Гсп — темп-ры стеклования пластифицированной системы и полимера соответственно; Fp — свободный объем пластификатора; Апи, Аир, Арр — величины, характеризующие термодинамич. сродство между молекулами полимера, полимера и пластификатор^ и молекулами пластификатора соответственно; А-[, k2. ks — коэффициенты, зависящие от состава р-ра и свободных объемов компонентов. Из ур-ния, в частности, следует, что эффективность пластификатора (оцениваемая величиной Тсп — Тс) тем больше, чем меньше свободный объем самого пластификатора Fp, т. е. чем меньше размеры его молекул. Кроме того, эффективность пластификатора тем больше, чем больше разности Лпп — Anv и Апп — Avv, т. е. чем более резко различается сродство между молекулами полимера и пластификатора. Это означает, что хорошим пластификатором м. б. вещество, плохо совмещающееся с полимером.[10, С.315]
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.