Адсорбция полимеров на границе раздела твердое тело - водный раствор

Страница: 4/8

На основании данных авторы считают, что ограничения подвижности целей в граничных слоях связаны прежде всего с эн­тропийным фактором, т. е обеднением конформационного набора макромолекул вблизи границы раздела. Эго позволяет удовлетво­рительно объяснить независимость аффекта от химической природы поверхности, распространение изменения подвижности на слои, непосредственно не контактирующие с поверхностью. влияние на эти эффекты гибкости полимерной цепи. Действительно, конформационный набор молекул жесткоцепного полимера, который весьма ограничен по сравнению с гибкими молекулами, не может столь же сильно изменяться вблизи границы раздела вследствие жесткости цепей, как в случае гибких молекул. Здесь эффекты изменения подвижности цепей не проявляются.

Таким образом, можно заключить, что изменения молекулярной подвижности связаны с уменьшением гибкости цепи в граничном слое вследствие конформационных ограничений, накладываемых геометрией поверхности. При этом не имеет значения, вызвано ли изменение конформаций только наличи­ем поверхности или некоторой степенью связывания молекул по­верхностью Последний фактор, весьма существенный с точки зре­ния прочности адгезионной связи, не имеет существенного значения при уменьшении молекулярной подвижности, поскольку эти процессы не связаны с нарушением связей на границе раздела.

Следует отметить, что во всех приведенных примерах не рас­сматривались случаи сильных специфических взаимодействий на границе раздела, где, возможно, картина будет несколько отли­чаться от описанной.

С изложенной точки зрения представляется интересным оценить вклад энергетического и энтропийного фактора в изменение молекулярной подвижности вблизи границы раздела [35]. Это сделано на основании данных по энергиям активации релаксационных процессов в поверхностных слоях, полученных температурной зависимости средних времен релаксации (табл. 1).

где DF -

свободная энергия активации релаксационного процесса;

t - время релаксации процессов;

t0 - значение t при 1/Т=0.

Из этого уравнения имеем:

или

где DH - энтальпия активации при условии независимости t0 от Т. Отсюда

Таблица 1.

Значение активации и температурные смещения релаксационных процессов полимеров, находящихся в тонких слоях, определенных методом ЯМР и диэлектрическим методом

Содержание аэросила, %

Содержание фторпласта, %

Энергия активации релаксации, ккал/моль

Энергия активации диэлектрической релаксации, ккал/моль

ПММА

ПСТ

Сополимер ММА-СТ

ПММА

ПСТ

Сополимер ММА-СТ

Групповое движение

0

0

1,8

-

2,1

23,7

-

14,9

8,83

-

-

-

1,7

-

-

12,6

1,32

-

1,4

-

-

18,5

-

-

23,08

-

1,2

-

-

15,4

-

-

24,90

-

-

-

1,8

-

-

10,7

-

26,5

-

-

1,7

-

-

12,6

-

49,2

1,5

-

-

20,0

-

-

-

75,0

1,4

-

1,5

18,8

-

10,6

Сегментальное движение

0

0

14,5

11,3

13,3

-

90,0

99,0

8,83

-

-

-

12,0

-

-

-

1,32

-

9,8

-

-

-

60,9

-

23,08

-

9,2

12,3

-

-

57,1

-

24,90

-

-

-

11,5

-

-

85,5

-

26,5

-

-

12,0

-

-

89,5

-

49,2

11,0

-

-

-

69,2

-

-

75,0

10,1

13,1

11,4

-

63,2

84,6

Реферат опубликован: 5/01/2009