Лпз 4 Высокомолекулярные соединения (вмс) Вопросы для самоподготовки

Растворы высокомолекулярных веществ.
Растворение ВМВ – процесс самопроизвольный. Для него можно записать: , где ΔG<0 – свободная энергия Гиббса, ΔН – энтальпия набухания, ΔS – энтропия системы.
Растворению полимера предшествует набухание.
Процесс растворения состоит из двух стадий:
1) диффузия растворителя в полимер (набухание);
2) диффузия полимера в растворитель (растворение)
На первой стадии выделяется тепло ∆Н 0, т.к. теплота сольватации макромолекул больше теплоты растворения. На второй стадии (ΔН ≈ 0) возрастает энтропия системы ∆S0, тогда T∆S ∆Н и, следовательно ∆G 0.
Первая стадия определяется в основном сольватационным фактором, а вторая – энтропийным.
Благодаря специфическим свойствам макромолекул (их размерам и способности принимать различные конформации) растворы ВМВ имеют:
- общее свойства сходные с истинными раствораминизкомолекулярных
веществ;
- общие свойства сходные с коллоидными растворами;
- специфические свойства, свойственные только ВМВ.

1. 
   Свойства растворов ВМВ.
   

Свойства растворов ВМВ, сближающие их с истинными растворами:
- самопроизвольность образования;
- термодинамическая устойчивость;
- обратимость (возможность перевода из раствора в полимер, например, при высушивании и обратно).
Свойства растворов ВМВ, сближающие их с коллоидными растворами:
- опалесценция;
- малое осмотическое давление;
- малая скорость диффузии;
- способность к электрофорезу.
Специфические свойства растворов полимеров:
- способность к набуханию;
- способность к застудневанию;
- способность к высаливанию;
- большая вязкость;
- коацервация.
Фазовые состояния ВМВ.
ВМВ вследствие их большой молекулярной массы нелетучи и не способны перегоняться, и не могут быть переведены в газообразное состояние. При нагревании и достижении определенной температуры происходит термическое разложение веществ с разрывом химических связей.
ВМВ могут существовать только в двух агрегатных состояниях – твердом и жидком.
Аморфные полимеры плавятся и отвердевают не при фиксированной температуре, а в некотором температурном интервале.
В зависимости от температуры ВМВ имеет 3 физических состояния:
- упругое (стеклообразное);
- высокоэластичное (каучукообразное);
- пластическое (вязкотекучее).
Температуры перехода одного физического состояния в другое называют температурами фазового перехода.
При низких температурах (Т_с – температура стеклования) ВМВ находятся в стеклообразном состоянии (твердое, хрупкое – пластмасса, органические стекла). Т_с – характеризуется морозостойкостью материала, сохраняющего эластичность и при низких температурах, например, Т_с натурального каучука -73 ⁰С, найлона - 47 ⁰С.
При таком состоянии отсутствует перемещение, вращение как макромолекул, так и их сегментов. Звенья макромолекул проявляют лишь колебательное движение около положения равновесия.
При нагревании выше Т_с аморфный полимер переходит в высокоэластичное состояние, цепи становятся гибкими, в них начинает проявляться микроброуновское движение, появляется способность к обратной деформации, которую имеют, например, резина, каучук.