Реологические особенности растворов молекулярно-неоднородных триацетатов целлюлозы

• Автор: Мельникова, Галина Георгиевна
• Шифр специальности: 02.00.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Фрунзе
• Количество страниц: 170 c. : ил

ОГЛАВЛЕНИЕ

УСЛОШЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ И СОКРАЩЕНИЯ.

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА I. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1. Полидисперсность. Реологические методы

оценки полидисперсности.

1.1.1. Методы определения полидисперсности по

кривым течения

1.1.2. Параметрические методы оценки полидисперсности полимеров .

1.2. Концентрационная зависимость вязкости

растворов полимеров

1.2.1. Область разбавленных растворов .
1.2.2. Влияние полидисперсности на концентрационную зависимость вязкости разбавленных растворов. . .
1.2.3. Концентрированные растворы .
1.2.4. Уравнения Будтова и Лайонса Тобольского. .
ГЛАВА 2. МЕТОДИЧЕСКАЯ И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ .
2.1. Характеристика образцов триацетатов
целлюлозы
2.2. Фракционирование триацетатов целлюлозы .
2.2.1. Выбор системы растворитель осадитель
для триацетатов целлюлозы
2.2.2. Методика фракционирования ТАЦ. Расчет коэффициента неоднородности.
2.3. Определение вязкости разбавленных растворов триацетатов целлюлозы.
2.4. Определение вязкости умеренноконцентрированных растворов ТАЦ
2.5. Математическая обработка вязкостных данных .
2.5.1. Расчет параметров уравнения Хаггинса и
Мартина
2.5.2. Расчет параметров уравнения Лайонса Тобольского.
3
ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ .
Молекулярная неоднородность триацетатов
целлюлозы.
Исследование полидисперсности промышленных триацетатов целлюлозы.
Коэффициенты молекулярной неоднородности по данным препаративного фракционирования. . . Расчет дисперсии воспроизводимости определения коэффициента молекулярной неоднородности ТАЦ.
Вязкость разбавленных растворов ТАЦ.
Аномалии вязкости разбавленных растворов . . . Влияние микрогеля на вязкость разбавленных растворов триацетатов целлюлозы.
Применимость уравнения Хаггинса для описания Пуд С растворов ТАЦ.
Параметры уравнения Хаггинса. Установление пределов концентраций для растворов ТАЦ. . . . Зависимость параметров уравнения Хаггинса от молекулярной массы и молекулярной неоднородности .
Использование уравнения Мартина для описания
вязкостных свойств растворов ТАЦ .
Расчет параметров уравнения Мартина для
различных пределов концентраций.
Зависимость параметров наклона от молекулярной массы и молекулярной неоднородности . . Концентрационная зависимость вязкости растворов ТАЦ в приведенных координатах. . . . Применимость уравнения Будтова для описания концентрационной зависимости вязкости молекулярнонеоднородных ТАЦ
Использование уравнения Лайонса Тобольского для описания вязкостных свойств
растворов ТАЦ. . .
Параметры уравнения Лайонса Тобольского для растворов ТАЦ. Предел применимости . . . .
стр.
3.6.2. Влияние молекулярной массы и молекулярной
неоднородности на параметры наклона
ГЛАВА 4. СПОСОБ ОЦЕНКИ КОЭФФИЦИЕНТА МОЛЕКУЛЯРНОЙ НЕОДНОРОДНОСТИ ТРИАЦЕТАТОВ ЦЕЛЛЮЛОЗЫ ПО ВЯЗКОСТНЫМ ДАННЫМ ИХ РАСТВОРОВ.
4.1. Проверка адекватности зависимости коэффициента молекулярной неоднородности от параметров наклона уравнений концентрационной зависимости вязкости .
4.2. Методика оценки коэффициента молекулярной неоднородности триацетатов целлюлозы в
области разбавленных растворов .
4.2.1. Расчет коэффициента молекулярной неоднородности с использованием уравнения
Хаггинса
4.2.2. Расчет коэффициента молекулярной неоднородности на основе уравнения Мартина .
4.3. Методика определения коэффициента неоднородности в области умеренно концентрированных растворов с использованием уравнения Мартина
4.4. Расчет коэффициента неоднородности на
основе уравнения Лайонса Тобольского
ЗАКЛЮЧЕНИЕ.
ВЫВОДЫ.
СПИСОК ОСНОВНОЙ ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ


Таким образом, состояние разработанности проблемы свидетельствует, что необходимы дальнейшие исследования влияния молекулярной неоднородности на концентрационную зависимость вязкости растворов полимеров. Эти данные могут быть получены на основании исследования реологических особенностей растворов ТАЦ и их взаимосвязи с молекулярными параметрами. Цель работы состоит в исследовании влияния молекулярной неоднородности на концентрационную зависимость вязкости растворов ТАЦ и использовании этого влияния для ориентировочной оценки молекулярной неоднородности. Научная новизна. Исследовано влияние молекулярной неоднородности триацетатов целлюлозы на вязкость растворов в области концентраций 0, г0 мл. С растет с увеличением молекулярной неоднородности. Исследована применимость уравнений Хаггинса, Мартина, Будтова, Лайонса Тобольского для описания вязкостной кривой растворов молекулярнонеоднородных ТАЦ. Установлено, что реологические параметры взаимодействия К т этих уравнений не являются
постоянными величинами, как принято считать, они изменяются при вариации молекулярной массы и молекулярной неоднородности. Определены пределы концентраций, в которых могут быть использованы данные уравнения, с учетом изменяемости реологических параметров. Показано, что влияние молекулярной неоднородности ТАЦ отражается в параметрах наклона уравнений Хаггинса, Мартина, Будтова, Лайонса Тобольского. Зависимость параметров наклона уравнений концентрационной зависимости вязкости от коэффициента молекулярной неоднородности носит линейный характер. Практическая значимость работы. Предложен способ оценки коэффициента молекулярной неоднородности ТАЦ по вязкостным данным их растворов, позволяющий избежать препаративного фракционирования АВХ где X параметры наклона уравнений концентрационной зависимости вязкости. Способ не требует дорогостоящего оборудования,прост в экспериментальном и расчетном отношении. Затраты времени минимальны по сравнению с существующими методами определения полидисперсности триацетатов целлюлозы. Получение обобщенных зависимостей вязкости по уравнениям Будтова и Лайонса Тобольского для различных по молекулярной неоднородности образцов ТАЦ позволяет по ограниченной информации о реологических свойствах растворов рассчитывать вязкость в более широкой области концентраций, что может быть использовано в практике заводских лабораторий. ГЛАВА . Полидисперсность. Процессы, происходящие при течении растворов и расплавов полимеров, связаны с их молекулярным строением. Движение одной части цепи влияет на перемещение других ее частей и, в свою очередь, зависит от них . Известно также, что реологические свойства полимеров зависят от их молекулярной массы и молекулярномассового распределения , с. М КМ, 1. Для идеально монодисперсного полимера отношение равно еди
нице. По мере роста молекулярной неоднородности это отношение растет, что позволяет использовать его в качестве меры полидисперсности. Реологические характеристики полидисперсности можно определять из кривых течения III, 3, 4, . Кривая течения представляет собой выраженную графически зависимость эффективной вязкости или напряжения сдвига у стенки капилляра в зависимости от среднего градиента скорости. Схематическое изображение кривой течения представлено на рис Л Л Ш. Форма кривой течения обусловлена несколькими факторами течением отдельной частицы, взаимодействием между частицами потока, распределением частиц в потоке по размерам и форме, представляющим полидисперсность 1, с. Если полидисперсность перекрывает другие факторы, то из кривой течения можно получить кривую распределения по размерам. Филипповым 3 было показано, что полидисперсность способствует уширениго кривой течения и делает ее менее крутой. Впоследствии это подтверждено многочисленными исследованиями 4, 2, . Щурц 6, определял фракционный состав целлюлозы по кривым течения вискозных растворов. РисЛ Л. Схематическое представление кривых течения по III. Д критический градиент скорости сдвига, М молекулярная масса. Д 3,гбМ4 1. V напряжение сдвига.