Модификация дисперсных систем полимерами при механическом воздействии

• Автор: Булычев, Николай Алексеевич
• Шифр специальности: 02.00.11
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 174 с. : ил.

Для большинства ПАВ, молекулярнорастворимых в воде карбоновых кислот, аминов, спиртов жирного ряда, многих ароматических соединений и др. По химической природе все ПАВ подразделяются на ионогенные и неионогенные в соответствии с их способностью диссоциировать или нс диссоциировать в водной среде на ионы 7,9. ЛБОзКа алкиларилсульфонаты ЛСбНзБОзМа и т. ЛМНгНЧЛ, ЛгМННЧТ. ПАВ содержат две функциональные группы, одна из которых имеет кислый, а другая основной характер, например, карбоксильную и аминную группы. В зависимости от водного раствора они обладают анионактивными или катионактнвными свойствами. К группе неионогенных ПАВ относятся спирты, продукты оксиэтилирования длинноцепочечных жирных кислот, спиртов, аминов, аткилфенолов Л. СС2НПН. Особую группу среди неионогенных ПАВ составляют защитные коллоиды, обладающие сильной стабилизирующей способностью. К ним относятся производные целлюлозы, сапонины, лигносульфониевые кислоты и др. Между составом и коллоиднохимическими свойствами ПАВ существует определенная зависимость. Так, наиболее выраженным смачивающим действием обладают ПАВ с разветвленной структурой и с Л Сю С, а стабилизирующей способностью более высокие гомологи с прямолинейными структурами . Специфика поведения ПАВ в водных растворах связана с особенностями взаимодействия между молекулами воды и ПАВ. Согласно многочисленным исследованиям, вода при комнатной температуре является структурированной жидкостью, структура которой подобна структуре льда, но в огличие от льда вода имеет только ближний порядок г 0,8 нм . При растворении ПАВ происходит дальнейшее сгруктурированис молекул воды вокруг неполярных углеводородных радикалов ПАВ, что приводит к уменьшению энтропии системы. Образование мицелл фиксируется обычно по изменению какоголибо физического свойства раствора ПАВ например, поверхностного натяжения, электропроводности, плотности, вязкости, светорассеяния и т. ПАВ. Величина ККМ зависит от целого ряда факторов природы ПАВ, длины и степени разветвления углеводородного радикала, присутствия электролитов или других органических соединений, раствора. Однако основным фактором является соотношение между гидрофильными и гидрофобными свойствами ПАВ. Так, чем длиннее углеводородный радикал и слабее полярная группа, тем меньше величина ККМ наиболее полно современные представления о термодинамике растворов ПАВ и процессах мицеллообразования освещены в монографии Русанова . При концентрациях, близких к ККМ, мицеллы представляют собой примерно сферические образования, в которых полярные группы контактируют с водой, а гидрофобные радикалы находятся внутри, образуя неполярное ядро ,. Молекулы или ионы, входящие в состав мицеллы, находятся в динамическом равновесии с объмом раствора. Это является одной из причин шероховатости внешней поверхности мицелл ,. Степень гидратации полярных групп, структура гидратного слоя, а также структура внутреннего ядра зависят от природы ПАВ . При концентрациях ПАВ, больших ККМ, возможно образование нескольких типов мицелл Рис. Таким образом, мицеллы можно рассматривать как одномерные, двумерные и объмные наиообъекты. В зависимости от природы ПАВ числа агрегации и могут изменяться от десятков до нескольких сотен, при этом будут меняться и размеры мицелл . Нерастворимые в воде молекулы ПАВ с длинным углеводородным радикалом и слабой полярной группой могут растворяться в неполярных жидких фазах. В этом случае при опрсделшпюй концентрации ПАВ также наблюдается образование мицелл, которое обусловлено специфическими взаимодействиями между полярными группами ПАВ . Такие мицеллы называют обратными. Форма обратных мицелл зависит от концентрации ПАВ и может быть различной. Рис. Структуры, возникающие в растворах ПАВ. Существует два подхода к описанию процесса мицеллобразоваиия. Согласно первому подходу квазихимическая модель, образование мицелл рассматривается с позиций закона действующих масс. Другой подход трактует появление мицелл как возникновение новой фазы. Возможные случаи самоорганизации молекул ПАВ показаны на Рис. ПАВ на различных поверхностях раздела, а также прямые и обратные мицеллы.