Методические указания к выполнению лабораторных работ по дисциплине



бет6/24
Дата17.09.2023
өлшемі1,1 Mb.
#181290
түріМетодические указания
1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   24
Байланысты:
МЕТОДичка ХВМС

Контрольные вопросы:



  1. Какие вещества называют мономерами ?

  2. Назовите ВМС только природного происхождения.

  3. Назовите синтетические ВМС.

  4. Назовите искусственные ВМС.

  5. Каково отношение некоторых полимеризационных пластмасс к нагреванию ?

  6. Каково отношение некоторых полимеризационных пластмасс к органическим растворителям, к действию щелочи, кислот ?

  7. 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.




Достарыңызбен бөлісу:
1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   24




©engime.org 2024
әкімшілігінің қараңыз

    Басты бет