Łańcuch polimeru w roztworze
Rozpuszczanie polimeru
Rozpuszczanie polimeru
Sta
Sta
ł
ł
y polimer tu
y polimer tu
ż
ż
po
po
wprowadzeniu go
wprowadzeniu go
rozpuszczalnika
rozpuszczalnika
Pierwszy etap: sp
Pierwszy etap: sp
ę
ę
czniony
czniony
ż
ż
el w roztworze
el w roztworze
Drugi etap:
Drugi etap:
solwatowane
solwatowane
ł
ł
a
a
ń
ń
cuchy polimeru
cuchy polimeru
zdyspergowane w
zdyspergowane w
roztworze
roztworze
polimer-polimer > polimer-rozpuszczalnik
(kłębek zwinięty, zły rozpuszczalnik)
polimer-polimer = polimer-rozpuszczalnik
(kłębek swobodny, rozpuszczalnik
θ
lub temperatura
θ
)
polimer-polimer < polimer-rozpuszczalnik
(kłębek rozprostowany, dobry rozpuszczalnik)
Gi
Gi
ę
ę
tkie makrocz
tkie makrocz
ą
ą
steczki w roztworach mog
steczki w roztworach mog
ą
ą
znajdowa
znajdowa
ć
ć
si
si
ę
ę
w r
w r
ó
ó
ż
ż
nych
nych
stanach w zale
stanach w zale
ż
ż
no
no
ś
ś
ci od:
ci od:
•
•
st
st
ęż
ęż
enia
enia
•
•
temperatury
temperatury
•
•
rozpuszczalnika
rozpuszczalnika
Łańcuch polimeru w roztworze
Łańcuch polimeru w roztworze
Rozcie
Rozcie
ń
ń
czony roztw
czony roztw
ó
ó
r
r
-
-
w obr
w obr
ę
ę
bie pojedynczego k
bie pojedynczego k
łę
łę
bka st
bka st
ęż
ęż
enie segment
enie segment
ó
ó
w jest sta
w jest sta
ł
ł
e
e
-
-
s
s
ą
ą
obszary w roztworze o zerowym st
obszary w roztworze o zerowym st
ęż
ęż
eniu segment
eniu segment
ó
ó
w polimeru
w polimeru
-
-
k
k
łę
łę
bki polimeru s
bki polimeru s
ą
ą
izolowane
izolowane
Łańcuch polimeru w roztworze
Semirozcie
Semirozcie
ń
ń
czony
czony
roztw
roztw
ó
ó
r
r
-
-
w obr
w obr
ę
ę
bie pojedynczego k
bie pojedynczego k
łę
łę
bka st
bka st
ęż
ęż
enie segment
enie segment
ó
ó
w jest sta
w jest sta
ł
ł
e
e
-
-
wyr
wyr
ó
ó
wnanie st
wnanie st
ęż
ęż
enia segment
enia segment
ó
ó
w w ca
w w ca
ł
ł
ym roztworze
ym roztworze
-
-
pocz
pocz
ą
ą
tek przenikania si
tek przenikania si
ę
ę
k
k
łę
łę
bk
bk
ó
ó
w polimeru
w polimeru
Łańcuch polimeru w roztworze
St
St
ęż
ęż
ony roztw
ony roztw
ó
ó
r
r
-
-
oddzia
oddzia
ł
ł
ywania mi
ywania mi
ę
ę
dzy segmentami pochodz
dzy segmentami pochodz
ą
ą
cymi od r
cymi od r
ó
ó
ż
ż
nych
nych
ł
ł
a
a
ń
ń
cuch
cuch
ó
ó
w
w
-
-
przenikanie si
przenikanie si
ę
ę
k
k
łę
łę
bk
bk
ó
ó
w polimeru
w polimeru
r
G
s
c
R
N
c
c
〉
≈
〉
∗
3
St
St
ęż
ęż
enie
enie
segment
segment
ó
ó
w
w
wewn
wewn
ą
ą
trz izolowanego
trz izolowanego
pojedynczego k
pojedynczego k
łę
łę
bka makrocz
bka makrocz
ą
ą
steczki
steczki
r
c
s
c
∗
c
G
R
-
-
roztw
roztw
ó
ó
r rozcie
r rozcie
ń
ń
czony
czony
-
-
roztw
roztw
ó
ó
r o st
r o st
ęż
ęż
eniu granicznym
eniu granicznym
-
-
roztw
roztw
ó
ó
r st
r st
ęż
ęż
ony
ony
-
-
promie
promie
ń
ń
bezw
bezw
ł
ł
adno
adno
ś
ś
ci
ci
N
-
-
liczba segment
liczba segment
ó
ó
w w przeci
w w przeci
ę
ę
tnej
tnej
cz
cz
ą
ą
steczce
steczce
Łańcuch polimeru w roztworze
Poj
Poj
ę
ę
cie obj
cie obj
ę
ę
to
to
ś
ś
ci wy
ci wy
łą
łą
czonej
czonej
Oddzia
Oddzia
ł
ł
ywanie rozpuszczalnika z segmentami
ywanie rozpuszczalnika z segmentami
ł
ł
a
a
ń
ń
cucha
cucha
polimerowego powoduje wyst
polimerowego powoduje wyst
ę
ę
powanie tzw.
powanie tzw.
efektu obj
efektu obj
ę
ę
to
to
ś
ś
ci wy
ci wy
łą
łą
czonej
czonej
W dobrym rozpuszczalniku k
W dobrym rozpuszczalniku k
łę
łę
bki nie przenikaj
bki nie przenikaj
ą
ą
si
si
ę
ę
–
–
powodem tego jest
powodem tego jest
zaniedbywana w rozwa
zaniedbywana w rozwa
ż
ż
aniach teoretycznych realna obj
aniach teoretycznych realna obj
ę
ę
to
to
ść
ść
segment
segment
ó
ó
w
w
Dobry rozpuszczalnik rozpuszczalnika powi
Dobry rozpuszczalnik rozpuszczalnika powi
ę
ę
ksza obj
ksza obj
ę
ę
to
to
ść
ść
segment
segment
ó
ó
w
w
powoduj
powoduj
ą
ą
c p
c p
ę
ę
cznienie k
cznienie k
łę
łę
bka
bka
χ
χ
≤
≤
0 d
0 d
obry rozpuszczalnik
obry rozpuszczalnik
χ
χ
≈
≈
1/2 s
1/2 s
ł
ł
aby rozpuszczalnik (r
aby rozpuszczalnik (r
ó
ó
wnowaga)
wnowaga)
χ
χ
>
>
½
½
„
„
z
z
ł
ł
y rozpuszczalnik
y rozpuszczalnik
”
”
Łańcuch polimeru w roztworze
Parametr obj
Parametr obj
ę
ę
to
to
ś
ś
ci wy
ci wy
łą
łą
czonej
czonej
ν
ν
χ)
2
/
1
(
ν~b
3
−
charakteryzuje zmian
charakteryzuje zmian
ę
ę
obj
obj
ę
ę
to
to
ś
ś
ci pojedynczego
ci pojedynczego
segmentu wywo
segmentu wywo
ł
ł
ana obecno
ana obecno
ś
ś
ci
ci
ą
ą
rozpuszczalnika
rozpuszczalnika
b
b
–
–
d
d
ł
ł
ugo
ugo
ść
ść
elementarnego fragmentu makrocz
elementarnego fragmentu makrocz
ą
ą
steczki
steczki
(segmentu)
(segmentu)
Łańcuch polimeru w roztworze
Je
Je
ż
ż
eli w roztworze nie wyst
eli w roztworze nie wyst
ę
ę
puj
puj
ą
ą
netto
netto
ż
ż
adne oddzia
adne oddzia
ł
ł
ywania, np.
ywania, np.
przyci
przyci
ą
ą
ganie segment
ganie segment
-
-
segment r
segment r
ó
ó
wnowa
wnowa
ż
ż
one s
one s
ą
ą
oddzia
oddzia
ł
ł
ywaniem
ywaniem
segment
segment
–
–
rozpuszczalnik, w
rozpuszczalnik, w
ó
ó
wczas k
wczas k
łę
łę
bki maj
bki maj
ą
ą
wymiary takie
wymiary takie
jak dla
jak dla
ł
ł
a
a
ń
ń
cuchy w przestrzeni
cuchy w przestrzeni
Dla danej pary polimer – rozpuszczalnik istnieje
temperatura, w której spęczniający efekt rozpuszczalnika
(oddziaływania z rozpuszczalnikiem) równoważony jest
przez wzajemne przyciąganie segmentów
Jest to temperatura
Jest to temperatura
theta
theta
(
(
θ
θ
)
)
2
/
1
bN
R
G
≈
dla rozpuszczalnika
dla rozpuszczalnika
θ
θ
dla dobrego rozpuszczalnika
dla dobrego rozpuszczalnika
5
/
3
bN
R
G
≈
Łańcuch polimeru w roztworze
5
0.
〈
χ
5
0.
=
χ
5
0.
〉
χ
Dla wysokiej
Dla wysokiej
temperatury
temperatury
Dla temperatury
Dla temperatury
Theta
Theta
Dla niskiej temperatury
Dla niskiej temperatury
a
a
Łańcuch polimeru w roztworze