П Р О Г Р А М М А
Курса "Физическая химия растворов полимеров"
для подготовки магистров по магистерской
программе (специализации) 550801 "Химическая технология текстильных материалов"
Москва - 1995
Составитель: д. х.н., профессор
Программа рассмотрена и одобрена на заседании
научно-методического Совета химико-технологического факультета
Московской государственной текстильной академии
им.
Протокол N 8 от 2 марта 1995 г.
ВВЕДЕНИЕ
Место и роль курса в подготовке магистров. Водные растворы полимеров в технологических процессах производства химических волокон и текстильных материалов. Классификация водорастворимых полимеров в качестве текстильно-вспомогательных веществ (ПАВ). Натуральные и модифицированные водорастворимые полимеры на основе крахмала и целлюлозы: метилцеллюлоза, оксиэтилцеллюлоза, оксипропилцеллюлоза, карбоксиметилцеллюлоза, сульфаты целлюлозы, другие эфиры целлюлозы.
Водорастворимые олигомеры.
РАСТВОРЫ ПОЛИМЕРОВ
Растворимость полимеров. Основы теории растворения и приложения ее к полимерным системам. Отклонения поведения растворов полимеров от поведения идеальных растворов. Фазовое равновесие при растворении полимеров. Критические температуры неограниченного смешения. Влияние полидисперсности на растворимость полимеров. Характеристика взаимодействия макромолекул с растворителем. Гибкие и жесткие макромолекулы в растворе. Влияние других компонентов на растворение полимеров. Параметр растворимости.
Конформация и конфигурация макромолекул в растворах. Гибкость цепей макромолекул. Статистика свободносочлененных цепей. Влияние взаимодействия макромолекул с растворителем на конформацию макромолекул в растворах. Форма макромолекул в растворах. Влияние дальнодействующих сил на форму макромолекул в растворах.
РАВНОВЕСНЫЕ СВОЙСТВА РАСТВОРОВ ПОЛИМЕРОВ
Осмотическое давление, светорассеяние, диффузия, диффузионно-седиментационное равновесие. Методы определения средней молекулярной массы полимера по свойствам растворов. Полидисперсность, степень полидисперсности полимеров и методы ее определения.
ВЯЗКОСТЬ РАСТВОРОВ ПОЛИМЕРОВ
Влияние жесткости макромолекул на вязкость растворов полимеров. Характеристическая вязкость и ее связь с молекулярной массой и сольватацией макромолекул в растворах.
СТРУКТУРНО-МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА РАСТВОРОВ ПОЛИМЕРОВ
Основы теории структурообразования в растворах полимеров. Типы реологических кривых, влияние природы полимера на прочность и тиксотропное восстановление структуры в растворах полимеров. Взаимосвязь реологических свойств и формирования пленки раствора полимера на нитях. Полимерные растворы в качестве шлихтующих препаратов. Влияние состава
растворов полимеров на их шлихтующие свойства. Водорастворимые полимеры в качестве загустителей для печатных красок. Особенности реологического поведения растворов загущающих полимеров.
АДСОРБЦИЯ И АДГЕЗИЯ ПОЛИМЕРОВ
Адсорбция из разбавленных растворов полимеров на твердых поверхностях. Уравнения изотерм адсорбции, справедливые для растворов полимеров. Границы применимости уравнений изотермы адсорбции Фрейндлиха и Ленгмюра. Теория адсорбции и изотерма Симха-Фиша-Эйриха. Полислойная адсорбция полимеров. Изотерма полислойной адсорбции. Теория Спилберга. Влияние природы адсорбента на адсорбцию полимеров. Особенности адсорбции
полимеров из концентрированных растворов. Связь адсорбции полимеров и их адгезии к твердым поверхностям. Влияние адсорбции полимеров на электроповерхностные свойства волокон и ресорбцию загрязнений. Структура двойного ионного слоя волокон при адсорбции макромолекул. Полимеры как антиресорбенты. Адсорбция водорастворимых полимеров на поверхности пигментов. Структурообразование в системах водный раствор полимера-пигмент. Внутреннее напряжение в наполненных пленках полимеров.
АДГЕЗИЯ ПОЛИМЕРОВ.
Основы теории адгезии. Термодинамическое описание адгезии. Механизм формирования адгезионного соединения полимерной пленки с волокном. Способы управления адгезионной прочностью пленки с волокном. Межфазовое натяжение полимерной пленки на границе с волокном.
Водорастворимые полимеры в клеевых композициях. Клей в печатании текстильных материалов. Формирование адгезионной связи из расплава полимера. Клей-расплав в процессе получения нетканых материалов и в швейном производстве.
РАСТВОРЫ ПОЛИЭЛЕКТРОЛИТОВ
Основы теории растворов полиионов. Распределение зарядов на макромолекулах. Электростатические взаимодействия дальнего порядка. Специфическое связывание ионов. Мембранное равновесие. Диссоциация и ассоциация макромолекул. Интерполимерные комплексы. Связывание малых молекул и ионов с полиионами и незаряженными молекулами. Приложение теории полиэлектролитов к формированию зарядов на поверхности волокон в водной среде.
ПРИМЕРНЫЙ ПЕРЕЧЕНЬ ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТ
1. Реологическое исследование раствора полимера. Определение критической концентрации структурообразования.
2. Влияние ПАВ на критическую концентрацию структурообразования в растворе полимера.
3. Влияние состава смеси полимеров на реологические свойства их растворов.
4. Влияние некоторых компонентов технологических растворов при колорировании полиэфирных тканей дисперсными красителями на термомеханические свойства полиэфирных пленок.
5. Влияние адсорбции полимера на электрокинетический потенциал твердых частиц.
ЛИТЕРАТУРА:
1.. Коллоидная химия полимеров. Киев, Наукова думка, 1987 г.
2.Р. Тюдзе, Т.Каваи. Физическая химия полимеров.-М:.Химия,1977г.
3.. Структура и прочность полимеров.-М:.Химия,1978 г.
4.Л. Нильсен. Механические свойства полимеров и полимерных композиций.-М:.Химия,1978 г.
5. . Лекции по курсу "Физическая химия растворов высокомолекулярных соединений"
