Изучена равновесная сорбция паров воды образцами линейных ПДАДМАХ, ПАА и их смесей разного состава, а также сетчатых сополимеров ДАДМАХ/АА. Измерены теплоты растворения образцов в воде. Рассчитаны величины разностей химических потенциалов воды 1, полимерного компонента 2, средние удельные энергии Гиббса набухания сополимеров и растворения смесей в воде gm. С помощью термодинамического цикла рассчитаны средняя удельная энергия Гиббса смешения gx, средняя удельная энтальпия смешения hx и энтропийный вклад в смешение ПДАДМАХ с ПАА Tsx. Показано, что как для смесей ПДАДМАХ и ПАА, так и для сополимеров ДАДМАХ/АА с увеличением содержания акриламидного компонента существенно уменьшается водопоглощение. При этом меняется вид изотерм с S–образной на вогнутую, что свидетельствует об увеличении плотности упаковки полимеров. Установлено, что энергии Гиббса набухания сополимеров ДАДМАХ/АА, и растворения ПДАДМАХ и ПАА в воде отрицательны во всей исследованной области составов. С увеличением содержания АА термодинамическое сродство к воде закономерно понижается. Установлено, что смешение с водой ПДАДМАХ, ПАА и их смесей происходит с экзотермическим тепловым эффектом. При этом наблюдаются положительные отклонения от аддитивности во всей области составов, что свидетельствует о лучшем взаимодействии полимеров друг с другом, чем с водой. Обнаружено, что энергии Гиббса взаимодействия ПДАДМАХ с ПАА отрицательны во всей области составов смесей, но кривизна зависимости разная. Когда в составе один из компонентов преобладает, вторая производная энергии Гиббса положительна (∂2g/∂ω22> 0), т.е. полимеры термодинамически совместимы. В случае, если содержание компонентов близко друг к другу, (∂2g/∂ω22 <0). Это означает, что компоненты термодинамически не совместимы и образуют двухфазную коллоидную систему. При этом ПДАДМАХ с ПАА смешивается экзотермически во всей области составов, а энтропия меняет свой знак. / The equilibrium sorption of water vapor by samples of linear PDADMAC, PAA and their mixtures of different compositions, as well as cross-linked copolymers DADMAC/AA, has been studied. The heats of dissolution of samples in water were measured. The values of the differences in the chemical potentials of water 1, polymer component 2, and the average specific Gibbs energies of swelling of copolymers and dissolution of mixtures in water gm are calculated. Using the thermodynamic cycle, the average specific Gibbs energy of mixing gx, the average specific enthalpy of mixing hx, and the entropy contribution to mixing of PDADMAC with PAA Tsx were calculated. It was shown that both for mixtures of PDADMAC and PAA and for copolymers DADMAC/AA with an increase in the content of the acrylamide component, water absorption significantly decreases. In this case, the form of isotherms changes from S-shaped to concave, which indicates an increase in the packing density. It was found that the Gibbs energies of swelling of the DADMAC / AA copolymers and the dissolution of PDADMAC and PAA in water are negative in the entire studied range of compositions. With an increase in AA content, the thermodynamic affinity for water naturally decreases. It has been established that the mixing of PDADMAC, PAA and their mixtures with water occurs with an exothermic thermal effect. In this case, positive deviations from additivity are observed in the entire range of compositions, which indicates a better interaction of polymers with each other than with water. It was found that the Gibbs energies of the interaction of PDADMAC with PAA are negative in the entire range of mixture compositions, but the curvature of the dependence is different. When one of the components prevails in the composition, the second derivative of the Gibbs energy is positive (∂2g/ ∂ω22> 0), i.e. polymers are thermodynamically compatible. If the content of the components is close to each other, (∂2g/∂ω22 <0). This means that the components are thermodynamically incompatible and form a two-phase colloidal system. In this case, PDADMAC with PAA mixes exothermically in the entire range of compositions, and the entropy changes its sign.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:urfu.ru/oai:elar.urfu.ru:10995/106607 |
| Date | January 2021 |
| Creators | Кузнецова, Е. Д., Kuznetsova, E. D. |
| Contributors | Адамова, Л. В., Adamova, L. V., УрФУ. Институт естественных наук и математики, Кафедра органической химии и высокомолекулярных соединений |
| Publisher | б. и. |
| Source Sets | Ural Federal University |
| Language | Russian |
| Detected Language | Russian |
| Type | Master's thesis, info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Format | application/pdf |
| Rights | Предоставлено автором на условиях простой неисключительной лицензии, http://elar.urfu.ru/handle/10995/31613 |
Page generated in 0.0029 seconds