LibRar.Org.Ua — Бібліотека українських авторефератів

Загрузка...

Головна Легка промисловість → Створення полімерних композицій для суміщених процесів пігментного фарбування і гідрофобізації текстильних матеріалів

та Н-зв'язків, Дж/моль

777

44,6

94,5

77,7

29,5

41,8

15,2

0,0

Енергія дисперс. взаємодії, кДж/моль

1480

32,3

68,7

60,1

17,2

64,5

50,9

23,5

Поляризуємість,

см3/моль

741

32,3

49,5

56,4

14,3

43,2

28,9

9,2

Показник переломлення

1,53

1,52

1,54

1,51

1,50

1,49

1,49

1,49

Параметр розчинності, (Дж/см3)1/2

19,4

30,8

26,1

30,3

30,0

23,7

19,6

16,2

Поверхневий натяг, мН/м

25,3

50,7

47,3

63,6

46,6

38,4

32,7

36,1

Ван - дер-Вааль-совий об'єм, нм3

2,260

0,064

0,105

0,124

0,041

0,121

0,079

0,03

Температура склування, К

325

421

558

397

365

306

301

214

Густина, кг/м3

1030

1250

1340

1300

1200

1220

1230

884

Молек. маса пов-тор. ланки, г/моль

2050

71,1

125

143

44,1

130

86,1

28,1

Молярний

об'єм, см3/моль

2000

56,8

93,2

110

36,7

107

70,2

31,2


* Примітка: тут і далі ПУ – поліуретан; ПАА – поліакриламід; ПАА зшит. – поліакриламід зшитий внутрішньо молекулярно; ПААгідр. – поліакриламід з карбоксильними групами; ПВС – полівініловий спирт; ПВСацет. - полівініловий спирт із залишковими ацетатними групами; ПВА – полівінілацетатна дисперсія; ПЕ – поліетиленова емульсія.

Як видно з табл. 1, наявність залишкових ацетатних груп в молекулі полівінілового спирту обумовлює зміну деяких структурних параметрів – зменшуються: поверхневий натяг (з 46,6 до 38,4 мН/м), параметр розчинності (з 30,0 до 23,7(Дж/см3)1/2); приблизно в 2 рази збільшується енергія когезії (з 33000 до 60000 Дж/моль); в 3 рази збільшується молекулярна маса повторювальної ланки (з 44,1 до 130 г/моль) при практично однаковій густині (1200 и 1220 кг/м3).

Оскільки існує проблема суміщення двох полімерних композицій: для фарбування пігментами та для надання гідрофобних властивостей текстильним матеріалам, проаналізуємо термодинамічні характеристики полімерів-гідрофобізаторів. Необхідно встановити ступінь сумісності досліджуваних полімерів зв'язуючих з полімерами гідрофобізаторами з метою вибору компонентів фарбувально-оздоблювальної композиції.

В табл. 2 наведені основні розрахункові термодинамічні характеристики кремнійорганічних полімерів - гідрофобізаторів: етилгідросилоксанів (ЕГС) з різним ступенем полімеризації; метилгідросилоксану (МГС); диметил-силоксану (ДМС).

Таблиця 2

Структурні та термодинамічні параметри

досліджуваних полімерів гідрофобізаторів

Властивості

полімерів

Полімер


ЕГС - 8

ЕГС-15

ЕГС-20

МГС

ДМС

Енергія когезії Еког, Дж/моль

137000

262000

339000

103000

142000

Густина, кг/м3

874

955

958

903

906

Молек. маса повтор. ланки, г/моль

593

1110

1490

495

607

Відношення енергії дисперс. взаємодії до енергії когезії

1,00

0,893

0,917

1,00

1,00

Відношення енергії Н-зв'язків до енергії когезії

0,000

0,107

0,083

0,000

0,000

Молярна рефракція, см3/моль

154

281

374

121

158

Показник переломлення

1,37

1,40

1,40

1,36

1,39

Параметр розчинності, (Дж/см3)1/2

14,2

15,0

14,8

13,7

14,6

Поверхневий натяг, мН/м

19,4

26,3

28,2

16,7

20,2

Ван-дер-Ваальсовий об'єм, нм3

0,620

1,14

1,51

0,501

0,612

Молярний об'єм, см3/моль

679

1170

1550

548

670

Як свідчать дані табл. 2, відмінність в значеннях термодинамічних параметрів кремнійорганічних полімерів з різною довжиною ланцюжка (ЕГС (n=8; 15; 20)) досягає 30-50%: енергія когезії зростає від 137000 до 339000 Дж/моль, Ван-дер-Ваальсовий об'єм зростає з 0,62 до 1,51 нм3, поверхневий натяг зростає від 19,4 до 28,2 мН/м, молекулярна маса повторювальної ланки зростає з 593 до 1490 г/моль, інші показники при цьому змінюються незначно.

У підрозділі3.2 зроблено оцінку сумісності полімерів за термодинамічним критерієм розчинності .

Термодинамічні параметри сумісності досліджуваних пар полімерів оцінювали за критерієм , виходячи з хімічної будови полімерів вихідних полімерів та їх міжмолекулярної взаємодії:


(10)


при цьому: ,


де δ – параметр розчинності Гільдебранда;

ρ – κонстанта, що враховує характер надмолекулярної структури;

величина Ф обчислюється за формулою:


, (11)

де Vp, Vn – відповідно мольні об'єми полімерів.

Відзначено, що відповідно до критерію , розчинність спостерігається при розрахункових значеннях більших чи рівних значенню . При цьому введена вище величина ρ є майже постійною, отже вводячи позначення:


(12)

маємо:

(13)


У