Поверхостная активность низкомолекулярных добавок на границе полимер/газовая фаза

• Автор: Жиглецова, Светлана Константиновна
• Шифр специальности: 02.00.11
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 149 c. : ил

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ.

ЧАСТЬ I. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР.

Глава I. Общие условия проявления поверхностноактивных свойств низкомолекулярными веществами на границе полимергаз.
X. Поверхностная активность низкомолекулярных веществ на границе органическая жидкость
воздух .

2. Специфика полимера как растворителя ц

3. Математические модели потери добавок полимерами

Глава П.Применение низкомолекулярных добавок в качестве

ПАВ в полимерных системах

I. Низкомолекулярные добавки на границе

полимерконденсированная фаза.
2. Низкомолекулярные добавки на границе
полимервоздух . .
ЧАСТЬ П. РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ
Глава I. Методы и объекты исследования.
I. Объекты исследования
2. Измерение равновесной растворимости и коэффициентов диффузии добавок в полимерах .
Стр.
3. Определение скорости испарения добавок .
4. Измерение поверхностного натяжения растворов
добавок в модельных жидкостях.
5. Исследование смачиваемости твердых поверхностей
Глава П. Теоретическое рассмотрение поведения низкомолекулярных ПАВ в системе полимергазовая фаза
I. Общий анализ проблемы поверхностной активности низкомолекулярных добавок на границе
полимергаз.
2. Теоретическая модель процесса потери низкомолекулярных ПАВ полимерами.
Глава Ш. Применение развитых теоретических представлений
к исследованию поведения ПАВ в различных полимерах
I. Изучение поведения низкомолекулярных фторорганических соединений в жидкостях, моделиру
ющих полиолефины
2. Определение равновесной растворимости и ко
эффициентов диффузии фторорганических ПАВ в полиэтилене, а также их скорости улетучивания
3. Применение развитого теоретического подхода
к анализу поведения фторорганических ПАВ в полиэтилене. .
Стр.
4. Пути оптимизации структуры низкомолекулярных ПАВ для неполярных полимеров.
5. Определение параметров, ответственных за проявление поверхностноактивных свойств ПАВ на границе полиэтиленгликольвоздух. .
6. Поведение низкомолекулярных спиртов в по
лиэтиленгликоле .
7. Поведение перфторпеларгоновой кислоты в
полиэтиленгликоле
ЗАКЛЮЧЕНИЕ.
ВЫВОД
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ВВЕДЕНИЕ.
Регулированию поверхностных свойств полимеров уделяется все большее внимание, так как они оказывают существенное влияние на адгезию, атмосферо и износостойкость материала в целом. Существующие методы модификации поверхностных свойств полимеров обычно трудоемки, дороги и иногда вызывают нежелательные изменения объемных свойств материала. В связи с этим в последнее время возрастает интерес к методу модификации поверхностных свойств полимерных материалов с помощью поверхностноактивных веществ ПАВ, поскольку они, как правило, используются в очень небольших концентрациях и не должны существенно влиять на объемные характеристики полимера. Введение ПАВ снижает свободную поверхностную энергию системы, что приводит к снижению адгезии, уменьшению коэффициента трения и т.д. Можно подобрать добавки, которые одновременно с поверхностноактивными свойствами будут обладать, например, стабилизирующим действием. ПАВ могут обладать и, наоборот, фотосенсибилизируицим действием, и тогда, окислив, например, УФоблучением только тонкий поверхностный слой полимера, в котором сосредоточено ПАВ, можно повысить адгезионные свойства полимерного материала, что очень важно, например, при склеивании полиолефинов и т.д. Таким образом, применение ПАВ открывает большие возможности для модификации свойств полимеров и композиционных материалов на их основе.
Литература


Следовательно, небольшие значения А0 для всех эфиров свидетельствуют о том, что из двух или трех фторированных хвостов молекулы ПАВ в поверхностном слое находится только один. В случае растворов диэфиров в гексане А0 А, что позволяет предположить наличие обеих фторированных цепей на поверхности раздела фаз . Относительно углеводородных сред сложноэфирная группа является фобной, поэтому в качестве ПАВ для них целесообразнее использовать моноэфиры . Для полярных же растворителей предпоч
тительнее ди и триэфиры, поскольку они дают в таких жидкостях более плотноупакованные адсорбционные слои . В работах 9 отмечалась важность оптимальной растворимости добавки в органической жидкости. В частности, соединения с большим содержанием фтора обладают столь низкой растворимостью, что не в состоянии существенно понизить V системы. В свою очередь, соединения, обладающие большой растворимостью, не склонны к адсорбции на границе фаз. Учет растворимости с точки зрения эффективного использования ПАВ, по мнению авторов II, важен еще и потому, что по их данным максимальное снижение достигается при концентрациях добавок, близких к их равновесной растворимости. Очевидно, что растворимость ПАВ в органической жидкости есть функция соотношения органофильной и органофобной частей молекулы, а также структуры этих частей, что уже отмечалось выше. Характерным для всех рассмотренных в 9 органических растворов оказалось то, что ни для одного из них не было достигнуто
максимально возможное понижение поверхностного натяжения у растворителя до значения чистого ПАВ. Поэтому в отмечалось, что если желательно получить больший эффект снижения с помощью определенной добавки, нужно использовать растворитель с более высокой поверхностной энергией. Важным фактором в свете настоящей работы является обнаруженная в высокая летучесть скорость испарения низкомолекулярных перфторалканов. При экспериментальном определении 5 впленки этих соединений очень быстро испарялись. И хотя для других веществ подобного эффекта замечено не было, в указывалось на важность обеспечения низкой летучести добавок. Таким образом, в 9 на качественном уровне были определены общие условия проявления НВД поверхностноактивных свойств в органических растворителях способность понижать системы, то есть более низкое, чем у растворителя, собственное значение и способность адсорбироваться на границе фаз растворвоздух, оптимальные растворимость и концентрация, низкая летучесть. Если, как уже упоминалось выше, рассматривать аморфный полимер как переохлажденную жидкость, то все эти условия должны быть справедливы и для растворов НМД в полимерах. Однако специфика полимера как растворителя добавок требует отдельного рассмотрения. Специфика полимера как растворителя. Растворы НВД в полимерах имеют определенные особенности. Здесь и далее для жидких веществ употребляется термин поверхностное натяжение Г а для твердых свободная поверхностная энергия 6 . ЩДД имеют в них гораздо более низкие значения коэффициентов диффузии X, чем в низкомолекулярных жидкостях . Кроме того, в отличие от органических жидкостей, большинство полимеров являются частично кристаллическими. Однако здесь мы не будем касаться явления кристалличности, предполагая, что добавки растворяются только в аморфных областях ,. Последние мы будем рассматривать как переохлажденную жидкость. Хотя еще в I отмечалась необходимость учета замедленной скорости диффузии молекул ПАВ в полимерах, этому вопросу даже просто с точки зрения кинетики формирования адсорбционного слоя уделялось пока крайне мало внимания. Правда, в отмечалось, что удаленный с поверхности сополимера винилиденхлорида и акрилонитрила слой введенного в него ПАВ жирные амиды восстанавливается только через несколько часов при нагревании. Такой же эффект был отмечен и в работе . ТГ от ГЕ ТГ поверхностное давление, а Со концентрация ПАВ в объеме полимера. Этот подход, однако, можно реализовать лишь для расплавов полимеров. Еще одной существенной особенностью систем, в которых растворителем служит полимер, является возможность улетучивания из них низкомолекулярных веществ.