Cтраница 3
Не задерживаясь более подробно на этих примерах, отметим, однако, две особенности диаграмм фазового равновесия с Т для полимерных систем. Первая особенность заключается в том, что состав фазы / резко сдвинут в сторону низких концентраций полимера, как это типично и для систем с Tjj, на что указывалось выше. [31]
Раствор нефракционированного полимера не является двух-компонентной системой, и уравнения предыдущего раздела не могут быть использованы для оценки выведенных теоретически условий разделения фаз. Однако было бы разумным ожидать, что разделение фаз будет также происходить в плохих растворителях при низких концентрациях полимера и достаточно низкой температуре, как показывают рис. 72 и 74ЛТакое предположение подтверждается экспериментально. Найдено, что две отдельных фазы, образовавшиеся при этом процессе расслоения, имеют неодинаковый состав; это важно для фракционирования полимеров. [32]
![]() |
Примеры расчета сил отталкивания между плотными адсорбционными слоями ( эффект осмотического давления. [33] |
Для образования сшитой структуры необходимо, чтобы полимер имел достаточно большой м олекулярный вес ( т.е. макромолекула име - ла достаточную длину цепи), а макромолекула - высокую подвижность и чтобы количество адсорбированного полимера было мало. Другими словами, необходимыми условиями являются: высокий-молекулярный вес, сильное сродство к растворителю ( хороший растворитель) и низкая концентрация полимера. Принципиально важно выполнение третьего условия, которое связано с необходимостью наличия свободных центров адсорбции на поверхности частицы. Именно концентрация полимерных молекул на поверхности частиц предопределяет доминирующую роль процессов отталкивания или коагуляции. [34]
При длительном нагревании 16 % - ного раствора полистирола при 144е [27] не наблюдается заметных изменений молекулярного веса. Согласно рассмотренной выше теории, в этих условиях также должен был бы происходить распад слабых связей, однако реакция образования поперечных связей между цепными молекулами сильно замедляется вследствие низкой концентрации полимера и свободной диффузии макромолекул в растворе. [35]
Известно, что водорастворимые полимеры стабилизируют коллоидные системы за счет образования структурированных адсорбционных слоев и увеличения вязкости дисперсионной среды. При адсорбции полимера одновременно на нескольких частицах образуются крупные агрегаты. При низких концентрациях полимера вязкость жидкости мала, что способствует быстрому образованию и оседанию агрегатов ( броуновское движение не затруднено), значит, такие дозировки полимера снижают устойчивость системы. На рис. 3.3 показано влияние добавки полиакриламида на дисперсность бентонита. [36]
Следует также отметить, что в некоторых случаях ПД-кривые мало что говорят о степени полидисперсности, поскольку на характер этих кривых оказывают влияние многие другие факторы. Это особенно ярко проявляется в том случае, когда ПД-кривые получают на основании кривых течения, снятых при высокой концентрации растворов. Метод дает наиболее точные результаты при условии определения кривой течения при низкой концентрации полимера. Важно также получать кривые течения с высокой точностью. [37]
Растворимость полимеров можно контролировать различными методами: по плотности раствора, в который помещен исследуемый образец; по изменению массы образца полимера; путем титрования концевых групп растворенной части полимера; рефрактометрически ( по изменению коэффициента преломления раствора) и др. Однако перечисленные методы пригодны не для всякой системы полимер - растворитель, они бывают недостаточно чувствительны в случае труднорастворимых полимеров и не всегда обеспечивают получение требуемых результатов. Так, статистическая обработка и сопоставление полученных результатов с помощью F - и / - критериев показали, что они различаются незначимо в случае полярографического и гравиметрического методов. Расхождение в результатах, полученных этими двумя методами, наблюдаются только при низких концентрациях полимера в растворе, что объясняется меньшей чувствительностью гравиметрического метода по сравнению с полярографическим. Например, при испарении 20 мл исследуемого раствора масса сухого остатка составляла 10 - 3 г. Ошибка в определении столь малой концентрации полимера путем взвешивания на обычных аналитических весах доходит до 10 %, причем при более низких концентрациях полимера в растворе она составляет еще более существенную величину. [38]
Одна из основных причин низкой эффективности вытеснения нефти из коллекторов-неоднородность их физических свойств, в результате которой охват пласта заводнением оказывается невысоким. Увеличение вязкости нефти сопровождается снижением охвата пласта вытесняющим агентом. Идея использования полимеров для повышения эффективности процесса заводнения основана на способности их водных растворов даже при низкой концентрации полимера значительно сн. Эти вещества представляют собой высокомолекулярные соединения со сложным строением молекул в виде длинных цепочек, клубков и спиралей. [39]
Чтобы точки на графиках не располагались слишком тесно, по абсциссе откладывали значения lg lg ( / W / i) 4 таким образом, чтобы все точки были положительными. Все полученные данные укладывались на прямые, как и следует из уравнения (11.115) для высоких концентраций полимера в растворе, но при более низких концентрациях полимер. Хувер и Меллон [78] объяснили это отклонение от прямолинейности растворением полимера. Следовательно, весьма вероятно, что при высоких концентрациях полимера в растворе силы притяжения приводят к образованию полисольватного, а не моносольватного слоя, а при низких концентрациях полимера в растворе сильно сольватированный полимер переходит в раствор. [40]
![]() |
Зависимость скорости распада на фазы 8 раствора ацетата целлюлозы от концентрации полимера с при получении мембран методом спонтанного студнеобразова-ния. [41] |
Причины этого нетрудно понять, исходя из рассмотренных выше общих закономерностей распада на фазы растворов полимеров. Детальное изучение процесса получения мембран методом спонтанного студнеобразования было проведено Эльфордом, Манеголдом, Ферри, Грабаром и другими исследователями. Ссылки на соответствующую литературу проведены во введении. Довольно подробно изучено получение пористых полимерных структур методом температурного студнеобразования [84, 85], хотя этот метод и не нашел широкого распространения при формовании мембран. Сущность процесса заключается в том, что раствор полимера в малолетучем растворителе, полученный при температуре выше критической, охлаждают. При этом температура системы опускается ниже критической, система оказывается в области, ограниченной спинодалью, в результате чего распадается на фазы. В зависимости от концентрации полимера в исходном растворе характер, образующихся конденсационных структур может быть различным. При низких концентрациях полимера образуются сетчатые, а при высоких - ячеистые конденсационные структуры, причем процесс их образования является многостадийным. На первой стадии образования сетчатых структур из метастабильного раствора выделяются коацерватные капли, характеризующиеся повышенным содержанием полимера. [42]