ХИМИЯ КРЕМНЕЗЕМА

Адсорбция из неводных растворителей

Степень, до которой линейные полимерные цепи способны адсорбироваться плоско на силанольной поверхности кремне­зема, зависит от силы водородной связи между группами SiOH и полярными группами полимера, а также от возникающей кон­куренции из-за воздействия растворителя, на полимер и поверх­ностные группы SiOH. Таким образом, цепи ПЭО ложатся пло­ско тогда, когда полимерные молекулы откладываются на сила­нольной поверхности кремнезема, частично это происходит из-за того, что гидрофобная углеводородная цепь отталкивается от воды. Если растворитель хорошо совместим с углеводородами, и особенно если он содержит активный атом водорода (напри­мер, СНСІз), способный образовывать водородные связи с эфир­ными группами, то полимер ПЭО адсорбируется на кремнеземе только по периодически расположенным эфирным группам. Сле­довательно, на основании данных Говарда и Мак-Коннелла [445], цепи образуют петли, направленные от поверхности в сто­рону растворителя.

Авторы работы [446] нашли, что полиметилметакрилат ад­сорбировался на кремнеземе из толуола, располагаясь плоско на поверхности, так что атомы кислорода могли образовывать водо­родные связи с группами SiOH. Однако когда использовались растворители, например, содержащие атомы кислорода (в эфир­ных, гидроксильных или кетогруппах), которые сами способны формировать водородные связи с группами SiOH, то никакой адсорбции не происходило, так как растворитель был способен конкурировать с полимером на поверхности кремнезема.

Как показали Ботхэм и Тейс [447], в растворах, в которых присутствовали смеси полимеров, ацетат этиленвинила, содер­жащий группы СО, вытеснял полистирол с поверхности кремне­зема в растворе трихлорэтилена. Однако совсем не было оче­видным, что поливинилацетат должен вытеснять этилцеллюлозу, которая в свою очередь замещала полиметилметакрилат. Поли­мерная цепь, содержащая большее число точек присоединения (атомы кислорода эфирных или карбонильных групп), как и следовало ожидать, замещала полимерную цепь с меньшим числом таких групп. В полимерных смесях тенденция к разде­лению фаз находится во взаимосвязи со степенью более пред­почтительной адсорбции по отношению к какому-либо поли­меру. В полимерах, содержащих очень незначительное число центров, способных связываться с поверхностью, большие поли­мерные сегменты или петли могут удерживаться у поверхности всего лишь немногими точками присоединения [448].

Ботхэм и Тейс [449] исследовали влияние пространственной упорядоченности на адсорбцию полиизопропилатацетата из растворителя СС12=СНС1. Во всех случаях основная доля сег­ментов цепи оказывалась прочно связанной с кремнеземом, но были отмечены некоторые различия между атактическим, син- диотактическим и изотактическим полимерами. Основные вы­воды связывались с флокуляцией; длинные полимерные цепи образовывали мостики, связывающие каждую единичную частицу кремнезема с соседними. Однако если первоначальная концент­рация полимеров оказывалась слишком высокой, так что по­верхность каждой частицы немедленно покрывалась сегментами различных полимерных цепей, направленными в раствор вокруг частицы, то совсем не оставалось участка на поверхности, спо­собного присоединить цепь, простирающуюся от соседней ча­стицы кремнезема. С другой стороны, если концентрация поли­меров была очень низкой, каждая цепь была в состоянии адсор­бироваться и окутывать частицу до тех пор, пока вся поверх­ность не покрывалась ею и на поверхности не оставалось сво­бодных участков, способных присоединять полимерные цепи, простирающиеся от другой частицы.

В работах [450, 451] сообщалось в дополнение к имевшимся данным о проведении исследований адсорбции на кремнеземе полиалкилакрилатов из органических растворителей. При ад­сорбции из додекана полимерная цепь вытягивалась в достаточ­ной мере плоско на поверхности кремнезема, причем 36 % по­лимера связывалось с поверхностью, и толщина полимерной пленки составляла только 20—40 А. На толщину пленки не ока­зывала влияния молекулярная масса полимера. Однако никакой адсорбции не происходило из растворителей, которые могли сами связываться посредством водородных связей с поверхност­ными группами SiOH. Удивительно, что из такого растворителя, как MeCN, на кремнеземе адсорбировался изотактический поли­мер, но не адсорбировался обычный полимер, имевший произ­вольную конфигурацию. Адсорбированный полимер быстро уда­лялся при воздействии метанола.

Полиэтиленгликоли, адсорбированные из растворителей на кремнеземе, исследовались Киллменом и др. [452, 453]. Они обнаружили, что приблизительно каждый второй атом кисло­рода эфирных групп был связан водородными связями с поверх­ностными группами SiOH. Авторы определили теплоты смачива­ния. Атомы кислорода эфирных групп образовывали гораздо более сильные водородные связи, чем вода или МеОН, так что адсорбция полимеров наблюдалась из обоих растворителей. Ко­роткие полимерные цепи (молекулярная масса 600) адсорбиро­вались на одиночных частицах кремнезема, но для относительно длинных по сравнению с размером кремнеземных частиц цепей имело место образование мостиков между частицами и наблю­дался процесс флокуляции.

ХИМИЯ КРЕМНЕЗЕМА

Реакционноспособный кремнезем

Высокие значения удельной поверхности и скорости раство­рения аморфного кремнезема позволяют проводить необходимые реакции при значительно более низких температурах, чем это требуется для измельченного в порошок кристаллического крем­незема. Повышенная химическая реакционная …

Гидрофильные покрытия на кремнеземе

Для некоторых применений желательно, чтобы поверхность кремнезема или стекла смачивалась водой. Но в то же время должны отсутствовать различные характерные ионные, гидро­фобные или водородные связи, которые возникают при адсорб­ции органических …

Наиболее ранние биологические формы

Несомненно, что наиболее древними ископаемыми остатками живых организмов являются сине-зеленые водоросли, обнару­женные в виде включений в шерте (микрокристаллическом кремнеземе), открытые Баргхорном и Тайлером [12] и в дальней­шем изученные многими исследователями …

Как с нами связаться:

Украина:
г.Александрия
тел./факс +38 05235  77193 Бухгалтерия
+38 050 512 11 94 — гл. инженер-менеджер (продажи всего оборудования)

+38 050 457 13 30 — Рашид - продажи новинок
e-mail: msd@inbox.ru
msd@msd.com.ua
Схема проезда к производственному офису:
Схема проезда к МСД

Оперативная связь

Укажите свой телефон или адрес эл. почты — наш менеджер перезвонит Вам в удобное для Вас время.