Влияние растворителей и поверхностно-активных веществ на растворы полимеров

Размер макромолекулярного клубка обычно характеризуют радиусом инерции Rg, а расширение или сжатие клубка по сравнению с размерами при те-та-условиях описывается выражением

где Rg — радиус инерции полимерного клубка при тета-температуре. Попутно заметим, что полимеры используются в смазочных маслах для предотвращения снижения вязкости с увеличением температуры, что характерно для масел. При повышенной температуре полимер увеличивается в объеме, что регулирует вязкость смазочного масла.

Возвращаясь к фазовым диаграммам, отметим, что критическая температура системы асимптотически стремится к некоторому значению при увеличении молекулярной массы полимера. Предельное значение критической температуры при сколь угодно большой молекулярной массе полимера идентифицировано как тета-температура. Тета-температура может быть определена из зависимости обратной критической тепературы от суммы обратной молекулярной массы и обратного корня квадратного из молекулярной массы. Примеры таких зависимостей приведены на рис. 6 для двух систем полимер-растворитель.

Повысить устойчивость коллоидных частиц или капелек эмульсий против флокуляции можно за счет адсорбции полимера на поверхности частиц. Если частица достаточно хорошо покрыта полимером, а сегменты полимера распространяются в раствор, частица ведет себя как полимер с бесконечно большой молекулярной массой. Этот факт имеет фундаментальное значение для понимания устойчивости дисперсных систем. Отсюда вытекает, что такая система будет подвергаться флокуляции при тех же условиях, когда система полимер-растворитель оказывается в тета-условиях. Полимерная система с бесконечно большой молекулярной массой в этих условиях будет претерпевать фазовое разделение. Это было убедительно доказано для большого числа систем.

Рис. 6. Определение и-температуры для растворов полистирола в циклогексане и полиизобу-тилена в диизобутилкетоне

Знание тета-условий имеет принципиальное значение для получения дисперсных систем, стабилизированных полимерами.