Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Химия -> Ульянов В.М. -> "Поливинилхлорид" -> 13

Поливинилхлорид - Ульянов В.М.

Ульянов В.М., Рыбкин Э.П., Гуткович А.Д., Пищин Г.А. Поливинилхлорид — М.: Химия, 1992. — 288 c.
ISBN 5-7245-0727-7
Скачать (прямая ссылка): polyvinylchlorid.djvu
Предыдущая << 1 .. 7 8 9 10 11 12 < 13 > 14 15 16 17 18 19 .. 125 >> Следующая

В [10, 36, 225, 226] представлены различные методы расчета энергии отталкивания. Теории, лежащие в основе указанных методов расчета, впервые были предложены для описания поведения разбавленных растворов полимеров. Ввиду того что стерическое отталкивание связано с взаимодействием полимерных цепей, прикрепленных к разным поверхностям, эти условия отличаются от тех, которые возникают в разбавленных растворах. Тем не менее предсказываемые на основе таких теорий значения потенциала отталкивания хорошо соответствуют экспериментальным результатам [36].
В [31] расчетным путем показана возможность использования представлений об осмотических силах отталкивания для объяснения стабилизирующего действия высокомолекулярных СЭ в процессе суспензионной полимеризации ВХ. Силы осмотического отталкивания Fo рассчитывали по теории Хесселинка, Врея, Овербека в предположении равных размеров клубка макромолекул СЭ в растворе и на поверхности эмульсии Яр/<г2>1/2^1:
где vM = C^jJM — число адсорбированных единицей поверхности макромолекул; Сп -поверхностная концентрация СЭ; ЛГд — число Авогадро; М — молекулярная масса; " произведение постоянной Больцмана на абсолютную температуру; <г^> — среднеквадратичное расстояние между концами полимерной цепи в растворе; Нр — расстояние между поверхностями частиц на линии, соединяющей нх центры; а — коэффициент линейного набухания полимера в растворителе; d — диаметр взаимодействующих частиц. 32
Рис. 1.9. Зависимость силы взаимодействия F от расстояния между поверхностями сферических частиц Нр по линии, соединяющей нх центры
\

Силы ван-дер-ваальсового притяжения рассчитывали по уравне-ниюГамакера: Гд = А*<*/24Я2, (1.31)
где А* — эффективная константа Гамак ера, равная
А* = {А%Х-А?У. (1.32)
Здесь АПвх = Ю-19 Дж [261] и Ав = 0,438-КН9 Дж [36] - соответственно константы Гамакера для ПВХ и воды.
Силы Fo рассчитывали для сферических частиц ПВХ диаметром d = = 30 мкм, покрытых МЦ с Сп = 3 мг/м2. Определенные по данным вискозиметрических измерений и уравнениям Марка-Куна, Флори- Фокса параметры макромолекулярной цепи МЦ в растворе составили: М = 66 С00, <г2> = 415 А, а = 1,19.
Как показали расчеты Fo, FA и F= F0 - Fa для различных Яр, уже на расстояниях между частицами Щ * <га>1'2 возникает силовой барьер отталкивания, равный «10-7Н. На больших расстояниях суммарная сила взаимодействия характеризуется как сила притяжения -F™ *» % Ю-12 Н. Зависимость F от Яр схематически представлена на рис. 1.9.
При турбулентном перемешивании в аппарате с мешалкой относительное движение взвешенных частиц происходит под действием сил со стороны турбулентных пульсаций FT l/2p(Ed)2l3<fl, которые в условиях хаотического движения частиц равновероятно могут выступать как в роли сил, прижимающих частицы друг к другу, так и в роли отрывающих сил (здесь е - удельная диссипация энергии е «tral). Для среднего по аппарату с мешалкой значения е = 1 Вт/кг р = = 1000 кг/м3 при d = 30 мкм и сила FT * 4-Ю-10 Н. Из сравнения значений сил, действующих между частицами, видно, что Гщ, < FT < Ю-7 Н, т.е. осмотические силы отталкивания могут обеспечить агрегативную устойчивость сферических частиц ПВХ, а также капель эмульсии ВХ -вода в условиях турбулентного перемешивания. Однако в области конверсии (р « 0,2-0,3), соответствующих переходу от капель к твердым частицам ПВХ, при столкновении капель полимеризующейся эмульсии возникают значительные площади контакта, увеличивающие *пр на 2-3 порядка, что может привести к их агрегации. Это совпадает с экспериментальными данными, согласно которым формирование зерен агрегатов ПВХ заканчивается до конверсии р = 0,2-0,3 [207] или 0,07 [31].
В результате экспериментальных исследований влияния параметров высокомолекулярных СЭ на F„p капель эмульсии, стабилизирован-
33
ных МЦ, ПВС и СМН, установлено [31], что
fnp~d(<r2>l/2vW)-l. (1.33)
Силу fnp оценивали через прочность рпр слоя плотно упакованных капель эмульсии по уравнению [3, 146] P„? = FTlv/<fln2c, где пе - параметр, характеризующий плотность упаковки капель эмульсии.
1.2.3. Агрегативная устойчивость капель полимеризующейся эмульсии
В процессе суспензионной полимеризации агрегация капель полимеризующейся эмульсии происходит при fnp > ft. Мерой агрегативной устойчивости капель может служить отношение Ашх/^вх» которое должно возрастать с увеличением отношения F^/Fj. Для сил, действующих со стороны турбулентного потока, с учетом максимального значения е ~ п3^ можно записать:
ft ~ p(n3dMd)2/3d2. (1.34;
Таким образом, с учетом выражений (1.33) и (1.34) можно записать комплекс переменных, определяющих величину Ашх/Опвх
кА = Ашх/Лпвх = Ф[(<'а>1/2^м/2(п3<4)2/3Опвх5/з)]-1, (1.35) гдеЛпвх**
С целью проверки указанного предположения проведены эксперименты по изучению влияния условий перемешивания, типа и концентрации СЭ на средний массовый диаметр зерен ПВХ ?>пВх- Опыты, проведенные в различных условиях перемешивания с различными высокомолекулярными СЭ (см. табл. 1.6), подтвердили предполагаемую зависимость, графически представленную на рис. 1.10. Визуальный анализ формы зерен суспензионного ПВХ под микроскопом показал, что при значениях параметра
Предыдущая << 1 .. 7 8 9 10 11 12 < 13 > 14 15 16 17 18 19 .. 125 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

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

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed