Методические указания к выполнению лабораторных работ по дисциплине
жүктеу/скачать 1,1 Mb.
|
МЕТОДичка ХВМС
- Бұл бет үшін навигация:
- 2 Молекулярно-массовые характеристики полимеров и методы их определения
| Контрольные вопросы:
Какие вещества называют мономерами ? Назовите ВМС только природного происхождения. Назовите синтетические ВМС. Назовите искусственные ВМС. Каково отношение некоторых полимеризационных пластмасс к нагреванию ? Каково отношение некоторых полимеризационных пластмасс к органическим растворителям, к действию щелочи, кислот ? Какие особенные свойства отличают ВМС от низкомолекулярных веществ ? 2 Молекулярно-массовые характеристики полимеров и методы их определения Свойства полимеров зависят от молекулярной массы, которую определяют различными методами. Любой природный или синтетический полимер всегда представляет собой смесь молекул с различной молекулярной массой, поэтому найденные тем или иным способом молекулярные массы будут являться некоторой средней величиной, которая может быть различной для одного и того же образца в зависимости от принципа, лежащего в основе способа его определения. Различают три типа средних величин молекулярной массы: среднечисловую, средневесовую и средневязкостную. Среднечисловой молекулярной массой Мn называют отношение суммарной массы макромолекул к их общему числу: где ni — число, Fni — числовая доля макромолекул, имеющих молекулярную массу Mi. Среднемассовая молекулярная масса полимеров Мw выражается формулами: Практическая важность многих полимеров определяется такими их свойствами, как вязкость расплава, ударная или разрывная прочность, температура размягчения. Эти свойства находятся в прямой зависимости от молекулярной массы полимера. Так, разрывная и ударная прочности увеличиваются с ростом молекулярной массы до определенного значения, после чего стремятся к постоянной величине. Обобщение экспериментальных данных по большому числу полимеров позволяет заключить, что прочность начинает проявляться при степени полимеризации равной примерно 30 и достигает максимума при степени полимеризации равной 2000. Вискозиметрический метод определения молекулярной массы - один из самых простых в аппаратурном оформлении. Вязкость (внутреннее течение жидкости) обусловлена взаимодействием молекул жидкости и проявляется при её течении. Ламинарное течение жидкости описывается законом Ньютона, согласно которому напряжение сдвига слоя жидкости τ, вызывающее её течение, пропорционально градиенту скорости течения - dυ/dх: τ = ηdυ/dх Коэффициент пропорциональности η называется коэффициентом вязкости или просто вязкостью. Измерение вязкости жидкостей проводят чаще всего в вискозиметрах. Измерение основано на использовании уравнения Пуазейля, которое в свою очередь, выведено из уравнения Ньютона: Q =π r4∆Рt/(8 η l) где Q - количество жидкости, протекающей через капилляр за время t; r, l - радиус и длина капилляра; ∆Р - разность давлений на концах капилляра. Если жидкость течет под действием собственного веса, то ∆Р = ∆hgρ (здесь ∆h - высота столба жидкости в приборе; ρ- плотность жидкости; g- ускорение свободного падения) и решая уравнение относительно η, получим: η =К ·ρ· t где К = (π r4∆hg/8 Q l) -называется постоянной вискозиметра и находится по времени течения жидкости с известной вязкостью и плотностью. При исследовании разбавленных растворов полимеров определяют обычно не абсолютную вязкость, а относительную, т.е. отношение вязкости раствора полимера η вязкости чистого растворителя η0, которое при условии, что плотности разбавленного раствора и чистого растворителя практически совпадают, будет равно отношению времени истечения раствора к времени истечения растворителя, т.е. ηотн = η/η0 = t/ t0 где t и t0 - время истечения раствора и чистого растворителя. Отношение (η -η0)/η0 показывает относительный прирост вязкости вследствие введения в растворитель полимера и называется удельной вязкостью ηуд, а отношение ηуд/С - приведенной вязкостью (С - концентрация раствора, г/дл). lim(ηуд/С) при С → 0 называется характеристической вязкостью и обозначается [η]. Для раствора полимера в любом растворителе имеется зависимость, связывающая характеристическую вязкость с молекулярной массой. Эта зависимость имеет вид [ η ]= К · Мα где К и - α постоянные, М - молекулярная масса полимера. Постоянная К = 10-2 -10-5 зависит от температуры и природы полимера и растворителя. Постоянная α связана с конформацией макромолекулы в растворе и зависит от всех факторов, влияющих на конформацию цепи. жүктеу/скачать 1,1 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|