45.2) Особенности растворения вмс как следствие их структуры.

Свойства ВМС зависят не только от состава структурных звеньев макромолекул, но и от их взаимного расположения, т.е. конфигурации. Между макромолекулами возникают водородные, диполь-дипольные и ван-дер-ваальсовые связи – образуются сложные комбинации макромолекул – надмолекулярные структуры. В растворе макромолекулы в результате теплового движения меняют взаимное расположение структурных звеньев, т.е. принимают различные конформации. Предельные конформации представляют собой либо вытянутую цепь, либо глобулу (плотный клубок).

45.3) Форма макромолекул

Линейные ВМС представляют собой открытую линейную цепь (натуральный каучук,

целлюлоза).

Макромолекулы разветвленных ВМС имеют форму линейной цепи с ответвлениями

(амилопектин, гликоген).

Пространственные (сетчатые) ВМС, макромолекулы которых представляют собой

трехмерные сетки, образованы отрезками цепного строения (например, фенолформальдегидные смолы). Из пространственных полимеров в особую группу выделяют полимеры со сшитой структурой, цепи которых сшиты короткими мостиками.

45.4) Механизм набухания и растворения вмс

Растворение высокомолекулярных соединений представляет собой сложный процесс, отличающийся от растворения низкомолекулярных веществ. Так, при растворении последних происходит взаимное смешение растворителя и растворяемого вещества, т.к. они имеют близкие по размерам и по скорости диффузии молекулы.

При растворении полимеров вначале происходит процесс их набухания, т.е. одностороннее проникновение небольших и подвижных молекул растворителя в полимер. Набухание сопровождается увеличением массы и размеров твердого образца полимера и является начальным этапом растворения высокомолекулярных веществ. Различают ограниченное и неограниченное набухание.

При ограниченном набухании объем и масса растворяемого образца полимера увеличивается до определенных пределов и дальнейший его контакт с растворителем не приводит к каким-либо изменениям. В результате ограниченного набухания полимер превращается в студень.

При неограниченном набухании отсутствует предел набухания. Со временем образец полимера поглощает все большее количество жидкости и в результате в конечном итоге происходит его постепенное растворение.

Между его макромолекулами в твердом образце всегда имеются небольшие промежутки (полости или пустоты), размеры которых соизмеримы с размером молекул растворителя. Благодаря этому, последние достаточно быстро проникают в них, раздвигая молекулярные цепи. Если макромолекулы полимера гибкие, то, благодаря их тепловому движению, диффузия растворителя облегчается. Полимеры с жесткими молекулярными цепями набухают значительно хуже.

В зависимости от того, каких групп в молекуле больше, полимер будет лучше набухать в том или ином растворителе. Обычно он хорошо набухает в жидкости, близкой к нему по химическому строению.

П роцесс набухания количественно характеризуется степенью набухания, α:

 =

 =