Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Химия -> Айлер Р. -> "Химия кремнезема ч.2" -> 237

Химия кремнезема ч.2 - Айлер Р.

Айлер Р. Химия кремнезема ч.2. Под редакцией д-ра техн. наук проф. В.П.Прянишникова — М.: Мир, 1982. — 712 c.
Скачать (прямая ссылка): ailer2.djvu
Предыдущая << 1 .. 231 232 233 234 235 236 < 237 > 238 239 240 241 242 243 .. 310 >> Следующая

Химия поверхности кремнезема
975
образование водородных связей между третичными аминогруппами и такими полимерами и группами БЮН на поверхности кремнезема. После того как вода удаляется, поверхность сразу же становится сухой. Вероятно, для полимера В все аминогруппы оказываются направленными к поверхности и присоединенными к ней, тогда как углеводородные цепи направлены наружу от поверхности, что сообщает полученной пленке гидро-фобность. Когда влажные полимерные пленки промываются в струе воды в течение примерно одной минуты, то полимер Л
Рис. 6.17. Схема адсорбции полимеров: ионное взаимодействие (вверху) и образование водородных связей (внизу).
Оба полимера идентичны за исключением того, что полимер А имеет боковые группы СгЩМ^СНзЬ, обозначенные 0+. а полимер Л имеет группы СЛ-ЬЫН+ЮНзЬ. где группа СН3 обозначена буквой М. Полимер представляет собой полимери-зованный сложный метакрилатный эфир ,1\,1\-диэтилэтаноЛамина и его метильное четвертичное производное. А — толстая гидрофильная полимерная пленка; В — тонкая гидрофобная полимерная пленка.
начинает смываться, поскольку отсутствуют какие-либо фиксированные связи с поверхностью, а полимер В с поверхности не удаляется. Вероятно, что подобные различия наблюдаются и для полимеров, адсорбированных на поверхности кремнезема из - органических растворителей.
Адсорбция из водного раствора
Адсорбция полимеров на поверхности частиц золя кремнезема и происходящие при этом процессы флокуляции и коацер-вации рассматривались более подробно в гл. 4 (см. лит. к гл. 4 [308—339]).
Выполнен значительный объем исследований по адсорбции полимеров на силикагелях и кремнеземных порошках, но полученные результаты часто оказываются сомнительными. Кремнеземная поверхность — это поверхность небольших по размеру частиц, причем такие частицы собираются в малые кластеры или даже в большие агрегаты, и поэтому молекула полимера, конфигурация которой представляет, как правило, закрученную спираль, не в состоянии достичь всех участков поверхности кремнезема. Разновидности пирогенного кремнезема с отчасти открытой структурой агрегатов и осажденных кремнеземов с открытой до некоторой степени структурой находят наибольшее применение при изучении адсорбции полимеров.
976
Глава 6
Большую часть доступных водорастворимых полимерных молекул составляют линейные углеводородные цепи либо с полярными или ионными группами, присоединенными к каждому второму или к каждому третьему атому углерода (поливиниловые спирты, ПВС), либо с эфирными или имидными звеньями, регулярно повторяющимися внутри цепи (полиэтиленоксид или полиэтиленимин). Если отсутствуют какие-либо заместители, вводимые для предотвращения свободного вращения относительно связей С—С, то такие полимерные молекулы могут лежать плоско на поверхности кремнезема. Это было показано Дилером для случая ПВС (см. рис. 3.63). Сигиура [435] также пришел к заключению, что молекула ПВС лежит плоско, причем ее гидроксильные группы связаны водородными связями с группами 5>ЮН на поверхности кремнезема. Вывод Гринленда [436] о том, что молекула ПВС не адсорбируется на гидроксилиро-ванном (непрокаленном) кремнеземе, может быть обусловлен недостаточно низким значением рН в его эксперименте, поскольку при рН 6—7 поверхность кремнезема имеет достаточный ионный заряд, который способен предотвратить образование водородных связей с ПВС, если только не добавляется некоторое количество соли, чтобы вызвать уплотнение двойного слоя.
Полиэтиленоксид
Рубио и Китченер [437] исследовали с некоторыми подробностями адсорбцию полиэтиленоксида (молекулярная масса больше 106) с одновременным изучением воздействия, оказываемого на адсорбцию разной степенью дегидроксилирования поверхности. На рис. 6.18 представлена зависимость концентрации насыщения полиэтиленоксида при адсорбции на поверхности кремнезема от значения рН. Концентрация ПЭО на поверхности кремнезема возрастает, оставаясь в равновесии с концентрацией ПЭО в растворе, но она приближается к значению насыщения или к предельному значению, когда концентрация ПЭО в растворе превышает — 6,008 %. При низком значении рН, когда может образоваться наибольшее число водородных связей, гндроксилированный (полученный осаждением) кремнезем способен адсорбировать на 1 нм2 площади максимальное число сегментов цепи молекулы ПЭО, равное семи сегментам оксида этилена — С2Н40.
Поливиниловый спирт
Поведение ПВС на кремнеземе ранее уже описывалось с некоторыми подробностями (см. рис. 4.20, лит. к гл. 4, [336, 339] и лит. к гл. 3, [169]). Поливиниловый спирт адсорбируется на
Химия поверхности кремнезема
977
поверхностных группах БЮН посредством образования водородных связей между спиртовыми гидроксильнымн группами в сегментах — (СН2СНОН)п— полимерной молекулы и группами БЮН на поверхности кремнезема. Это имеет место только в случае незаряженной поверхности кремнезема при низком значении рН, а также когда гидрофобная углеводородная цепь покрывает поверхность кремнезема таким образом, чтобы сделать частицы
5 РН
Рис. 6.18. Зависимость концентрации насыщения полиэтиленоксида на поверхности кремнезема от величины рН (по данным Рубио и Китченера [437]). Равновесная концентрация полимера в растворе 0,008 масс. %. .4 — гидроксилированная поверхность кремнезема, полученного методом осаждения; В — частично дегидроксили-рованная поверхность кремнезема, полученного «пламенным» высокотемпературным
Предыдущая << 1 .. 231 232 233 234 235 236 < 237 > 238 239 240 241 242 243 .. 310 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed