19

Затем открывают отверстие сопла и одновременно с появлением смолы из сопла включают секундомер. Когда смола в мензурке достигнет точно уровня метки 100 мл, секундомер останавливают и отсчитывают время истечения с погрешностью не более 0,2 с. Определение повторяют три раза.

За величину условной вязкости ηусл. (с), определенной по В3-1 или ВЗ-4, принимают среднее арифметическое трех параллельных определений и вычисляют по формуле:

где t – среднее арифметическое значение времени истечения раствора полимера, с; К – поправочный коэффициент вискозиметра, указанный в паспорте прибора.

Тема: РАСТВОРЫ ПОЛИМЕРОВ

Лабораторная работа № 4

КАЧЕСТВЕННОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАСТВОРИМОСТИ ПОЛИМЕРОВ

Цель работы:

1.Ознакомиться с факторами, влияющими на растворимость полимеров.

2.Научиться качественному определению растворимости основных полимеров в различных растворителях.

Теоретическая часть

Одной из важных характеристик полимеров является их растворимость. Растворимость полимеров зависит от таких факторов, как химическое строение, пространственная структура, величина средней молекулярной массы, степень кристалличности полимера и др. Растворимость полимеров зависит от температуры и в большинстве случаев возрастает с ее повышением.

Растворимость веществ определяется химическим и структурным подобием. Растворители, имеющие большое сродство с полимерами, называются хорошими, имеющие малое сродство – плохими. Для получения растворов полимеров следует выбирать хорошие растворители. С увеличением молекулярной массы полимера его растворимость уменьшается.

Способность полимеров растворяться зависит, кроме того, от соотношения полярностей ВМС и растворителя, гибкости макромолекул, плотности их упаковки и фазового состояния. Неполярные полимеры, макромолекулы

20

которых отличаются гибкостью, неограниченно растворяются в неполярных растворителях. Сильно полярные ВМС с жесткими цепями (целлюлоза и др.)

снеполярными растворителями не взаимодействуют, а в жидкостях, близких

кним по полярности, только ограниченно набухают. Сильнополярные полимеры растворяются только в очень активных растворителях. Аморфные полимеры растворяются значительно легче кристаллических.

Вбольшинстве случаев растворимостью в тех или иных растворителях обладают полимеры линейного или малоразветвленного строений. Полимеры пространственного строения, как правило, не способны растворяться, и лишь некоторые из них (например, вулканизированный каучук) могут ограниченно набухать в органических растворителях.

Реактивы и оборудование

1.Набор образцов полимеров.

2.Набор растворителей: вода, этиловый спирт, ацетон, этилацетат или бутилацетат, уксусная кислота, дихлорэтан, толуол.

3.Штатив с маркированными пробирками.

4.Водяная баня.

Экспериментальная часть

В пробирки помещают приблизительно по 0,2 г измельченного полимера и наливают по 2 мл растворителей. Пробирки маркируют бумажными этикетками с указанием полимера и растворителя, после чего оставляют в штативе при комнатной температуре, периодически осторожно встряхивая. По истечении часа отмечают характер изменений полимера в пробирках.

Если полимер набухает, но не растворяется, пробирку помещают в водяную баню, предварительно нагретую до 50 oC (источник нагрева должен быть отключен), и выдерживают 10…15 мин, наблюдая за изменениями полимера в этих условиях.

По окончании опыта делают выводы из наблюдений, руководствуясь данными табл. 3,4.

1.Полимер растворяется полностью, образуя прозрачный бесцветный или окрашенный раствор. Вывод: полимер имеет линейное строение.

2.Образец растворяется неполностью, и на дне пробирки остается твердый осадок. Вывод: материал образца состоит из полимера линейного строения и наполнителя.

21

3.Образец набухает, но не растворяется. Вывод: полимер имеет пространственное строение с редкой сшивкой линейных участков.

4.Образец не растворяется и не набухает. Вывод: полимер имеет пространственное строение.

Результаты опыта по растворимости полимеров записывают в виде таблицы 3.

Таблица 3

Зависимость растворимости от вида растворителя