Пористая структура - полимер
Cтраница 3
 |
Кривые растяжения образцов ПК ( а и ПММА ( 6, растянутых в н-пропаноле и усаженных. [31] |
Различие в характере кривых растяжения для ПК и ПММА связано с влиянием среды на процесс повторной деформации ПММА. В отсутствие или при малых напряжениях жидкая среда не может эффективно проникнуть в объем микротрещин, образовавшихся при деформации образцов ПММА в н-пропаноле. Как уже отмечалось ( см. рис. 2.19), этот процесс весьма растянут во времени. Однако приложение внешней нагрузки, способствующей разобщению слипшихся фибриллярных элементов структуры микротрещин, существенно облегчает проникновение активной жидкости в пористую структуру полимера. В присутствии адсорбционно-активной жидкости резко ослабляется стук-турная сетка, образованная слипшимися фибриллярными структурными элементами в процессе удаления жидкости после первого растяжения полимера. При повторном растяжении таких образцов на кривых растяжения наблюдается резкий спад напряжения. [32]
Приведенные данные свидетельствуют о том, что адсорбция из растворов весьма чувствительна к изменениям структуры полимеров, деформированных в ААС. Увеличение степени вытяжки приводит к разрастанию микротрещин, что увеличивает площадь межфазной поверхности полимера и, соответственно, увеличивается адсорбция. Однако по мере растяжения полимера начинается коагуляция высокодисперсного материала микротрещин согласно механизму, описанному выше, что приводит к контракции структуры и уменьшению эффективного диаметра пор. При высоких степенях вытяжки ( 300 - 400 %) в полимере совсем не остается пор, доступных ИТС и витамину Bi2, очень малодоступных родамину С и много - доступных иоду. Как видно, метод адсорбции из растворов позволяет весьма детально исследовать пористую структуру полимера, Деформированного в ААС. [33]
Процесс холодной вытяжки полимера в ААС не только создает пористую структуру полимера, но и позволяет ее регулировать. На рис. 6.7 показана зависимость проницаемости н-пропа-нола через ПЭТФ мембраны от степени вытяжки полимера в ААС. Хорошо видно, что эта зависимость имеет экстремальный характер, обусловленный его пористой структурой. Как неоднократно отмечалось, экстремум обусловлен коллапсом высокодисперсной пористой структуры получаемой мембраны. В то же время рис. 6.7 демонстрирует еще один путь регулирования структуры мембраны. Такая возможность возникает из зависимости параметров пористой структуры полимера от окружающей жидкой среды. Поскольку коллоидные размеры структурных элементов микротрещин обусловливают структурные перестройки высокодисперсного материала в зависимости от межфазной поверхностной энергии, то естественно, что такие перестройки отражаются и на проницаемости через мембрану. [34]
Таким образом, процесс растяжения полимера сопровождается образованием своеобразного коллоидного раствора, заполняющего объем микротрещин, в котором дисперсной фазой служат длинные и очень тонкие фибриллизованные агрегаты ориентированных макромолекул, а дисперсионной средой - молекулы ААС. С этой точки зрения легко объяснить рассмотренные выше явления потери части захваченной полимером жидкости при его переходе от рыхлой структуры к более компактной. Потеря части дисперсионной среды - синерезис - явление весьма характерное для коллоидных систем. Оно объясняется тем, что при гелеобразовании между элементами структуры образуется сравнительно малое число контактов, не отвечающее предельно плотному состоянию системы. Затем в результате перегруппировки структурных элементов, обусловленному их тепловым движением, происходит увеличение числа контактов, что неизбежно приводит к сжатию геля и выпрес-совыванию из него дисперсионной среды. Очевидно, что в рассматриваемом случае также имеет место своеобразный синерезис, который согласно классификации Папкова [104], может быть назван вынужденным синерезисом, поскольку происходит при приложении внешнего силового поля. Следовательно, рассмотренный структурный переход является проявлением коагуляции высокодисперсной структуры полимера и, поскольку эта коагуляция происходит в присутствии дисперсионной среды, сопровождается явлением синерезиса. Очевидно, что для того чтобы в процессе синерезиса захваченная жидкость могла выделиться в окружающее пространство, необходимо осуществить ее вязкое течение через пористую структуру полимера. Транспортные свойства ААС существенно отражаются на кинетике перехода от рыхлой структуры к более компактной. Как видно из рис. 1.11, количество захваченной жидкости заметно возрастает с увеличением длины углеводородного радикала в молекуле спирта. Одновременно максимум на кривых зависимости количества захваченной жидкости от степени вытяжки сдвигается в область больших удлинений. В случае наиболее вязкой ААС - н-деканола в процессе растяжения включение жидкости в структуру полимера продолжается до 300 % - ного удлинения и достигает очень больших значений. [35]
Страницы: 1 2 3