вязкость полимеров. вязкость растворов полимеров. Вязкость растворов полимеров учебное пособие
 Скачать 1.15 Mb.
|
|
ЗАКЛЮЧЕНИЕ В учебном пособии «Вязкость растворов полимеров» представлены вязкость разбавленных растворов полимеров, вязкость концентрированных растворов полимеров, вязкость растворов полиэлектролитов, определение молекулярной массы полимеров и средней степени полимеризации целлюлозы. Рассмотрев различные методы определения вязкости целлюлозы, можно сказать, что метод определения характеристической вязкости в железовиннонатриевом комплексе более эффективен. ЖВНК обладает высокой растворяющей способностью. Окислительная деструкция целлюлозы в этом растворителе почти не происходит, что является очень важным показателем. Также в учебном пособии предложены различные методы расчета вязкости, позволяющие с высокой точностью предсказать ее величину. 55 Библиографический список 1. Тагер А.А. Физикохимия полимеров. М.: Химия, 2007. 536 с. 2. Тагер А.А. Растворы высокомолекулярных соединений. Л.: Наука, 1951. 207 с. 3. Виноградов Г.В., Малкин А.Я. Реология полимеров. М.: Химия, 1977. 440 с. 4. Бреслер С. Е. Успехи химии и технологии полимеров. 1957. № 2, с. 110. 5. Цветков В.Н., Эскин В.Е., Фрэнк С.Я. Структура макромолекул в растворах. М.: Наука, 1964. 719 с. 6. Кулунев В.Н., Шершнев В.А. Химия и физика полимеров: учебник для химико-технологических вузов. М.: Высшая школа, 1988. 312 с. 7. Бутов В.П. Физическая химия растворов полимеров. СПб.: Химия, 1992. 384 с. 8. Сутягин В.М., Бондалетова Л.И. Химия и физика полимеров: учебное пособие. – Томск: Изд-во ТПУ, 2003. 208 с. 9. Зуев В.В., Успенская М.В., Олехнович А.О. Физика и химия полимеров: учебное пособие. СПб.: СПбГУИТМО, 2010. 45 с. 10. Азаров В.И., Буров А.В., Оболенская А.В. Химия древесины и синтетических полимеров / СПбГЛТА, СПб., 2010. С. 624. 56 ПРИЛОЖЕНИЯ Приложение 1 Растворимость синтетических полимеров в растворителях различного класса № п/п Полимер Растворитель Условия растворения 1 Полиэтилен (ПЭ) HNO 3 в 50 % разлагается циклогексан растворим при 80 °С СCl 4 2 Полистирол (ПС) стирол легко растворяется ароматические и хлорированные углеводороды сложные эфиры ацетон 3 Поливинилхлор ид (ПВХ) циклогексанон растворяется тетрагидрофуран диметилформамид дихлорэтан бензол ограниченно растворим ацетон 4 Поливиниловый спирт (ПВС) вода хорошо растворяется 5 Поливинилацета т (ПВА) уксусная кислота растворяется ацетон алифатические спирты (например, этанол) этилацетат бензол хлорированные углеводороды 57 № п/п Полимер Растворитель Условия растворения 6 Полиметилметак рилат (ПММА) дихлорэтан растворяется хлороформ метиловый спирт бутиловый спирт этиловый спирт концентрированные серная, азотная кислоты 7 Полиакриламид (ПАА) вода легко растворяется морфолин формамид глицерин этиленгликоль ледяная уксусная кислота пропионовая кислота набухает диметилсульфок-сид пропиленгликоль 8 Фенолформальд егидная смола ацетон, этиловый спирт - 9 Ацетат целлюлозы кетоны (например, ацетон) - 58 Приложение 2 Лабораторная работа №1 Определение вязкости и средней степени полимеризации метилцеллюлозы (МЦ) Калибровка вискозиметра Калибровка вискозиметра сводится к нахождению величины К - постоянной вискозиметра. К рассчитывается по времени истечения через данный вискозиметр жидкости с известной вязкостью: К=η 0 /d a ·t 0 , где η 0 – вязкость известной жидкости (например, воды); d a – плотность известной жидкости (например, воды); t 0 – время истечения жидкости (воды). Время истечения чистого растворителя должно быть 80-120 с. Концентрация разбавленного раствора должна быть < 1 г/100 мл. [η] мг/г. [η] = К·М α ; [η]зависит от качества растворителя. α=0,6-0,8 – зависит от цепи полимера и его взаимодействия с растворителем. Определение вязкости метилцеллюлозы (МЦ) Для определения вязкости МЦ используется вискозиметр с диаметром капилляра 0,56 мм. Измерения проводились при 23 °С. Перед измерением времени истечения вискозиметр необходимо дважды промыть раствором, предназначаемым для измерения. В каждом опыте вискозиметр заполняется 20 мл раствора. 1. Готовят первый раствор МЦ – 0,3 г/100 мл Н 2 О. Для этого к навеске 0,15 г МЦ приливают 50 мл Н 2 О. Для растворения МЦ раствор выдерживают при 23 °С в течение суток, затем фильтруют через бумажный фильтр. Из полученного раствора готовят следующие растворы: 59 2. 0,15 г/100 мл Н 2 О: 15 мл раствора 1 + 15 мл Н 2 О, 3. 0,1 г/100 мл Н 2 О: 15 мл раствора 1 + 30 мл Н 2 О, 4. 0,075 г/100 мл Н 2 О: 15 мл раствора 1 + 45 мл Н 2 О, 5. 0,06 г/100 мл Н 2 О: 15 мл раствора 1 + 60 мл Н 2 О. Далее в сухой вискозиметр наливают 20 мл растворителя (воды) и измеряют время истечения чистого растворителя. Делают не менее 3 параллельных измерения и записывают t ср , Т °С опыта. По окончании измерения вискозиметр ополаскивают ацетоном или этиловым спиртом и сушат в сушильном шкафу. Далее вискозиметр охлаждают и измеряют времена течения приготовленных растворов. Полученные данные заносят в таблицу и рассчитывают приведенную вязкость. С (г/100 мл) t ср η отн η уд η уд /С Н 2 О 89,9 0,075 130,5 1,45 0,45 6,02 0,15 189,8 2,11 1,11 7,41 0,3 390,3 4,34 3,34 11,14 η отн =t ср /t р-ля, η уд = η отн – 1. Результаты расчета приведенной вязкости представлены на рис. 1. Рис.1. Приведенная вязкость МЦ-Н 2 О 60 Приложение 3 Лабораторная работа №2 Определение вязкости и средней степени полимеризации карбоксиметилцеллюлозы (КМЦ) Для определения вязкости КМЦ используется вискозиметр с диаметром капилляра 0,56 мм. Измерения проводились при 23 °С. Перед измерением времени истечения вискозиметр необходимо дважды промыть раствором, предназначенным для измерения. В каждом опыте вискозиметр заполняется 20 мл раствора. 1. Готовят первый раствор КМЦ – 0,3 г/100 мл NaCl. Для этого к навеске 0,15 г МЦ приливают 50 мл 2 % NaCl. Для растворения КМЦ раствор выдерживают при 23 °С в течение суток, затем фильтруют через бумажный фильтр. Из полученного раствора готовят следующие растворы: 2. 0,15 г/100 мл Н 2 О: 15 мл раствора 1 + 15 мл NaCl, 3. 0,1 г/100 мл Н 2 О: 15 мл раствора 1 + 30 мл NaCl, 4. 0,075 г/100 мл Н 2 О: 15 мл раствора 1 + 45 мл NaCl, 5. 0,06 г/100 мл Н 2 О: 15 мл раствора 1 + 60 мл NaCl. Далее в сухой вискозиметр наливают 20 мл растворителя (воды) и измеряют время истечения чистого растворителя. Делают не менее 3 параллельных измерений и записывают t ср , Т °С опыта. По окончании измерения вискозиметр ополаскивают ацетоном или этиловым спиртом и сушат в сушильном шкафу. Далее вискозиметр охлаждают и измеряют времена течения приготовленных растворов. Полученные данные заносят в таблицу и рассчитывают приведенную вязкость. С (г/100 мл) t ср η отн η уд η уд /С NaCl 92,5 0,06 107,0 1,16 0,16 2,61 61 С (г/100 мл) t ср η отн η уд η уд /С 0,075 111,3 1,20 0,20 2,71 0,1 118,8 1,28 0,28 2,84 0,15 136,1 1,47 0,47 3,14 0,3 194,6 2,10 1,10 3,68 η отн =t ср /t р-ля , η уд = η отн – 1. Результаты расчета приведенной вязкости представлены на рис. 2. Рис.2. Приведенная вязкость КМЦ-NaCl 62 Учебное издание Осовская Ираида Ивановна Антонова Вероника Сергеевна Вязкость растворов полимеров Учебное пособие Редактор и техн. редактор Л.Я.Титова Темплан 2016, поз. 126 Подп. к печати 05.12.16. Формат 60х84/16. Бумага тип №1. Печать офсетная. 4,75 уч.-изд.л.; 4,75 печ. л. Тираж 25 экз. Изд. № 126. Ризограф Высшей школы технологии и энергетики Санкт-Петербургского государственного университета промышленных технологий и дизайна, 198095, Санкт-Петербург, ул. Ивана Черных, 4 |