Учет вклада межфазной энергии в фазовой структуре

УДК 620.181
УЧЕТ ВКЛАДА МЕЖФАЗНОЙ ЭНЕРГИИ В ФАЗОВОЙ СТРУКТУРЕ
ТРЕХКОМПОНЕНТНОЙ ПОЛИМЕРНОЙ СИСТЕМЕ
Кудрякова Г.Х., Чалых А.Е., Герасимов В.К., Чугунова Н.Ф.
Институт физической химии РАН, Москва
e-mail: [email protected]
Принято считать, что движущей силой процесса аморфного расслоения
является разность свободных энергий смешения ( ∆G ) системы до и после фазового распада. Можно предполагать, что ∆G связана с изменением состава
раствора и формированием межфазной границы раздела. В настоящей работе на
примере перехода от трехкомпонентных растворов поливинилхлорид (ПВХ) –
бутадиен нитрильный каучук (СКН) – дихлорэтан к бинарным ПВХ – СКН рассмотрен вклад структурной организации дисперсной системы на ее термодинамические характеристики.
В качестве объектов исследования были использованы ПВХ, и сополимеры с различным содержанием нитрильных групп: СКН-18, СКН-26, СКН-40.
Исходные однофазные растворы смесей полимеров готовили смешением 1%ных растворов ПВХ в ДХЭ и СКН в ДХЭ в соответствующих пропорциях. Изменение концентрации полимеров в растворе достигалось испарением растворителя.
Получены диаграммы фазового состояния. Определены парные параметры взаимодействия, рассчитаны концентрационные зависимости свободной
энергии смешения по направлению конод и удельная межфазная энергия для
сосуществующих фаз.
В различных точках двухфазной области диаграмм по спектру мутности
определены средние значения размеров частиц дисперсной фазы ( r ) и их
удельная поверхность. Получены кинетические кривые фазового распада и построены обобщенные кривые изменения размеров частиц дисперсной фазы от
состава системы. Показано, что для всех сополимеров r единым образом изменяется от концентрации растворителя и не зависит от соотношения полимеров.
Впервые обнаружено, что для систем, содержащих растворитель > 20%,
вклад суммарной межфазной энергии в ∆G мал. И только при приближении
системы к бинарной полимер-полимерной значение суммарной межфазной
энергии и связанная с ней степень неравновесности резко увеличивается. Этим,
вероятно, объясняется слабо выраженная зависимость r от природы полимерных компонентов.
101