Холодная вытяжка - полимер
Cтраница 1
 |
Зависимость относительного количества ААС, захваченной поликапро-амидом ( / и поливиниловым спиртом ( 2 от степени вытяжки. [1] |
Холодная вытяжка полимера в ААС имеет, как было показано, целый ряд особенностей, резко отличающих ее от соответствующего процесса, происходящего на воздухе. Одной из наиболее интересных особенностей является переход полимера от рыхлой структуры на начальных этапах растяжения к более компактной в области высоких деформаций. Этот переход сопровождается синерезисом, происходящим в высокодисперсном материале, который в свою очередь зависит от транспортных свойств выделяющейся жидкости. Затруднения, которые испытывает жидкость при выделении из пористой структуры полимера, связаны как с ее вязкостью, так и с соотношением молекулярных размеров и размеров пор. Поскольку в процессе деформации происходит коллапс высокодисперсной структуры, очевидно, что при этом резко уменьшаются размеры пор. Такого рода уменьшение межфибриллярных расстояний должно, прежде всего, затруднять выделение в окружающее пространство больших, громоздких молекул. [2]
Холодная вытяжка полимеров в адсорбционно-активных средах имеет существенные отличия от соответствующего процесса, происходящего на воздухе. Хотя механизм деформации принципиально один и тот же для обоих случаев вплоть до стадии фибрил-лизации, присутствие адсорбционно-активной среды, предотвращающей коагуляцию фибрилл в монолитную шейку, решающим образом изменяет процесс холодной вытяжки. Микрорастрескивание и переход полимерного материала в новое высокодисперсное ориентированное состояние обусловливает возникновение специфической высокопористой структуры, обладающей целым комплексом уникальных физико-химических и механических свойств. [3]
Холодная вытяжка полимера в ААС является новым универсальным способом введения в полимеры различных модифицирующих добавок. Это обстоятельство представляется весьма важным, поскольку практически все изделия из синтетических полимеров получают из композиций, содержащих самые разнообразные добавки, придающие им те или иные свойства. Способы введения в полимеры различных добавок могут быть разделены на две группы: 1) введение добавок на стадии синтеза или формования полимера ( в мономер, раствор или расплав); 2) введение добавок путем поверхностной обработки готового изделия. [4]
 |
Зависимость относительного изменения массы образцов ПЭТФ от времени после их растяжения на 400 % в к-деканоле ( 1, н-гек-саноле ( 2 и н-пропаноле ( 3. [5] |
Холодная вытяжка полимера в ААС позволяет ввести в полимер значительные количества несовместимого с ним вещества. Как было показано выше, такое введение осуществляется через стадию диспергирования полимера на мельчайшие фибриллярные агрегаты ориентированных макромолекул. Поскольку возникающие фибриллы разделены между собой микропустотами, заполненными ААС, таким образом удается включить в полимер значительные количества окружающей жидкости. Как видно из рис. 1.11, количество вводимой жидкости может достигать 100 % и более. [6]
 |
Рентгенограммы образца ПЭТФ, содержащего акриламчд ( а и полиэтилена, содержащего триок-сан ( б. [7] |
Холодная вытяжка полимера в растворе или расплаве мономера с последующей его кристаллизацией приводит к получению соответствующей композиции. На рис. 6.5 представлены рентгенограммы образца ПЭТФ, деформированного в среде 60 % водного раствора акриламида ( АА) и полиэтилена ВП, деформированного в расплаве триоксана при 85 С. Рентгенограммы свидетельствуют о проникновении указанных мономеров в пористую структуру полимера и его ориентированной кристаллизации в ней. Для проведения последующей полимеризации акриламид является весьма подходящим мономером. Он довольно реакцион-носпособен и полимеризуется в концентрированных водных растворах самопроизвольно без добавления инициатора. Это его свойство, видимо, оказывается решающим при полимеризации in situ. Все рефлексы акриламида, изображенные на рентгенограмме рис. 6.5, а, исчезают после выдержки образцов ПЭТФ на воздухе при комнатной температуре в течение 3 сут. Исчезновение рефлексов может быть обусловлено полимеризацией акриламида и его превращением в аморфный полиакриламид. [8]
 |
Зависимость проницаемости ч-пропапола чс - j рез мембрану на основе ПЭТФ, деформированного в. [9] |
Холодная вытяжка полимеров в активных жидких средах открывает возможность получения новых видов композиционных полимерных материалов. Создание таких материалов является одной из наиболее важных задач современной химии и технологии полимеров. Основной трудностью, препятствующей их получению, является малая термодинамическая совместимость большинства полимеров друг с другом, обусловленная в первую очередь, малыми значениями энтропии смешения. В результате этого, смешиваемые полимеры в той или иной степени распадаются на отдельные фазы, имеющие малую адгезию, что часто нежелательным образом отражается на свойствах получаемых композиций. [10]
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. [11]
Пластичность и холодная вытяжка полимеров играют важную роль при разрушении ударопрочных и пластичных полимеров. На диаграмме напряжение-деформация пластичность материала проявляется в появлении предела текучести. Этот эффект может быть выражен в виде максимума на кривой или же проявляться как область изменения ее кривизны. [12]
Предложено много теорий пластичности и холодной вытяжки полимеров, однако эти явления продолжают активно изучаться. [13]
Приведенный простой пример показывает, что путем холодной вытяжки полимера в ААС можно преодолеть значительные трудности, которые возникают при выращивании совершенных монокристаллов, необходимых для установления структуры низкомолекулярных веществ с помощью рентгеновского рассеяния. Практическая ценность рассмотренного метода получения текстур низкомолекулярных веществ обусловлена его универсальностью. Действительно, для этой цели можно использовать большое число аморфных и кристаллических полимеров, а исследуемое вещество можно вводить в полимерную матрицу и из расплава, и из раствора, как в процессе деформации полимера, так и путем замещения в уже созданной пористой структуре одной жидкости другой. [14]
Это различие обусловлено развитием пластических деформаций или холодной вытяжки полимера в процессе образования микротрещин и роста трещин. Поверхностная энергия при этом составляет только малую долю общих затрат энергии на рост трещины. [15]
Страницы: 1 2 3 4