24.2 Фізичний стан полімерів

Більшість ВМС – аморфні речовини. ВМС можуть знаходитись у трьох фізичних станах: склоподібному, в’язкотекучому та високоеластичному. У кожному з цих станів ВМС мають певний комплект фізичних властивостей.

За низьких температур швидкість переміщення макромолекул лінійних або розгалужених ВМС стає мінімальною, їх ланцюги практично не змінюють свого взаємного розташування. Такий стан ВМС називається склоподібний. Прикладом ВМС у склоподібному стані можуть бути штучні волокна. Можливість ВМС знаходитися увисокоеластичномустані зумовлена високою гнучкістю довгих ланцюгових молекул. У такому стані в полімерах змінюється тільки взаємне розташування окремих сегментів ланцюгу макромолекули, а сама вона практично не рухається відносно інших макромолекул. За більш високих температур стає можливим взаємне переміщення молекул полімеру відносно одна одної. За цих умов лінійні ВМС здатні текти, тому такий стан називаютьв’язкотекучим.

Температура є основним фактором, що впливає на процеси переходу полімеру з одного стану в інший. Температуру, за якої охолоджуваний полімер переходить звисокоеластичного стану в склоподібний називають температурою склування, а момент переходу ВМС у в’язкотекучий стан характеризується температурою текучості.

24.3 Фракціонування вмс

У реакціях полімеризації або поліконденсації внаслідок незначних відхилень в умовах, за яких формуються полімери, утворюються макромолекули різної довжини. Тому більшість ВМС є полідисперсною сумішшю полімергомологів. Для одержання ВМС більш однорідних за ступенем полімеризації проводять їх фракціонування. Фракціонування найчастіше проводять методом розчинення. При збільшенні молярної маси полімерів у гомологічному ряді, їх здатність до розчинення в одному й тому розчиннику знижується. Низькомолекулярні члену ряду можуть необмежено розчинятися в рідині, з якою високомолекулярні члени того ж ряду навіть не змішуються.

Для розділення полідисперсного полімеру на окремі фракції його занурюють у розчинник, який розчиняє тільки низькомолекулярні члени гомологічного ряду цього полімеру. Потім проводять обробку зразка ВМС, що залишився, іншим розчинником, в якому розчиняються більш високомолекулярні члени ряду і т.д. Видаляючи відгонкою леткі розчинники з одержаних розчинів одержують низку зразків ВМС з різною молярною масою.

Для прискорення процесу фракціонування можна користуватися методом екстракції: полімер занурюють у суміш двох рідин, одна з яких є хорошим розчинником для полімеру, а в іншій він розчиняється погано. Декілька разів змінюючи співвідношення рідин у суміші проводять розділення полімеру на фракції. Наприклад, для фракціонування каучуку застосовують суміші спирту і бензолу в різних співвідношеннях компонентів.

Лекція № 25. Набрякання ВМС

План лекції

1. Механізм процесу набрякання ВМС.

2. Характеристики процесу набрякання. Ступінь набрякання.

3. Термодинаміка процесів набрякання. Теплота набрякання.

Рекомендована література: [1]С.117-120,[2]С.123-124,[3]С.590-592,[4]С.153-157,[5]С.66-68.