Следующая страницаСодержаниеПредыдущая страница

4.1.4 Вискозиметрическое определение гидратации полимерных частиц в латексах

Гидратацией называют количество воды, связанной с адсорбционным поверхностным слоем стабилизатора латекса и перемещающейся вместе с частицей полимера как единая кинетическая единица. Для ее определения необходимо найти разность объемной доли гидратированных j и негидратированных j0 частиц полимера в латексе

jh = j – j0 , (2.4.37)

гдеjh– объемная доля воды, связанной с адсорбционным слоем стабилиpатора латекса.

Удельную гидратацию Whводыполимера) можно рассчитать, допустив, что плотность связанной воды и полимера стремится к единице.

Тогда

Wh = jhrh /(j0r0) = ( j - j0)/ j0. (2.4.38)

Объемную долю негидратированных частиц определяют по массе сухого остатка, так как

j = V0/V, (2.4.39)

где V0 и V– объемы абсолютно сухого остатка и латекса, взятого для анализа.

Но

V0 = Q0 / r0, (2.4.40)

где Q0-масса абсолютно сухого остатка.

Поэтому при r0 = 1

j0 = Q0 / V. (2.4.41)

Объем негидратированных частиц полимера в единице объема латекса, например в 1см3,

V0 = j0 = (4/3)p r03 n, (2.4.42)

где r0, n– радиус негидратированных частиц и их число в единице объема.

Масса всех негидратированных частиц в единице объема латекса

Q0 = V0r0 = (4/3)pr03 n r0= (4/3)pr03 n. (2.4.43)

Обозначим радиус гидратированных частиц Rh, толщину гидратной оболочки D = Rh - r0. Oбъем гидратной оболочки выразим как

vh = (4/3)p(Rh3 – r03). (2.4.44)

При условии, что rh = 1 г/см3 , масса гидратной оболочки

Q = Vr = (4/3) p(Rh3 – r03). (2.4.45)

Следовательно, удельную гидратацию можно рассчитать как

Wh = Qh / Q0 = (Rh/r0)3 – 1. (2.4.46)

Учитывая уравнение (2.4.38), получаем

(j /j0) – 1 = (Rh/r0)3 – 1 . (2.4.47)

Но Rh = r0 + D, поэтому

j /j0 = (r0 + D)3 / r03 . (2.4.48)

Откуда

D = r0[(j /j0)1/3 – 1] (2.4.49)

или

D= Rh [(j/j0)1/3 – 1] /(j /j0)1/3. (2.4.50)

Обозначим (j / j0) = Khи назовем его коэффициентом гидратации. Тогда можно записать

D = Rh(Kh1/3-1) / Kh1/3 (2.4.51)

Следовательно, для расчета как удельной гидратации, так и толщины сольватной оболочки необходимо определить объемную долю гидратированных частиц jh. Эта величина определяется путем измерения вязкости и расчета jh, для чего чаще всего используется уравнение Ванда (2.4.20). Радиус гидратированных частиц определяют по интенсивности рассеянного света (метод Геллера).


Следующая страницаСодержаниеПредыдущая страница
Плохо отображается? Напишите ниже или на почту