Процесс поглощения ВМС больших объемов низкомолекулярной жидкости, сопровождающейся значительным увеличением объема ВМС, называется набуханием.
На первой стадии взаимодействия ВМС и низкомолекулярной жидкости, образуется Гетерогенная система, состоящая из ВМС и свободной низкомолекулярной жидкости.
Процесс проникновения молекул растворителя в макромолекулы ВМС приводит к тому, что при набухании объем полимера всегда увеличивается, а объем всей системы уменьшается. Уменьшение объема системы при набухании, называемая контракцией.
При набухании происходит диффузия молекул растворителя в высокомолекулярное вещество.
Это обусловлено двумя факторами:
1. Достаточно большими промежутками между макромолекулами ВМС.
2. Большей подвижностью маленьких, по сравнению с макромолекулами ВМС, молекул растворителя.
В результате поглощения растворителя макромолекулами ВМС, увеличивается плотность системы.
Процесс растворения ВМС можно разделить на четыре стадии:
1. Начальная стадия.
Система гетерогенна и двухфазна. Представляет собой чистую низкомолекулярную жидкость и чистый полимер Ж1 + Ж2.
2. Стадия набухания.
На этой стадии система расслаивается на две жидкие фазы. Одна фаза – раствор низкомолекулярного компонента в компоненте ВМС. Вторая фаза - чистая низкомолекулярная жидкость. Ж1 ® Ж2, где Ж2 – набухший ВМС, а Ж1 чистая низкомолекулярная жидкость.
3. Стадия образования второго раствора Ж2 ® Ж1 . Жидкий растворитель дифуззирует в полимер.
4. Стадия полного растворения – превращение гетерогенной (двухфазной) системы в галогенную Ж1 ® Ж2.
Процесс набухания характеризуется увеличением объема набухшего тела. Если создать препятствие увеличению объема набухающего тела, то при этом
развивается давление, давлением набухания pH .
где K – константа, зависящая от природы полимера и растворителя; n – константа, почти не зависящая от стиля природы последних и в среднем приблизительно равна 3;
С – концентрация выраженная в кг сухого ВМС в 1м3 образовавшаяся системы.
Существуют ограниченное и неограниченное виды набухания.
Ограниченное – набухание не переходит со временем в полное растворение, а останавливается на второй или третьей стадии. Примером может служить набухание при комнатной температуре желатина.
Неограниченное набухание представляет непрерывный процесс, переходящий через все четыре стадии и заканчивающийся полным растворением. Образуется однофазная система. Например, так набухают каучуки в бензоле, нитроцеллюлоза в ацетоне, белок в воде, целлюлоза в ацетоне.
Получение медноаммиачного волокна (целлюлозы) химическим методом
Среди
различных видов искусственного волокна, которые изготовляются из целлюлозы,
медноаммиачное волокно занимает особое место. Этот вид искусственного волокна
впервые был по лучен давно: е ...
Периодический закон. Периодическая система.
Электроотрицательность. Степени окисления
Современная формулировка Периодического
закона, открытого Д. И. Менделеевым в 1869 г.:
Свойства
элементов находятся в периодической зависимости от порядкового номера.
Периодически п ...