Факторы, влияющие на набухание и растворение полимеров.

Химическая природа полимера и распространителя существенно влияет на растворимость полимеров. Взаимно растворяются вещества, близкие (подобные) по химическому строению. Признаком подобности считается близость энергии межмолекулярного взаимодействия молекул растворителя и макромолекул полимера. С этой точки зрения для неполярных полимеров следует ожидать растворения в низкомолекулярных углеводородах, а полярных — в жидкостях, близких к полимерам по полярности.

Количественной мерой межмолекулярного взаимодействия являются плотность энергии когезии (ПЭК) и связанный с ней параметр растворимости . Малые значения характерны для неполярных веществ, большие — для полярных. Исходя из этого, можно предсказать, что полимеры с малыми значениями не будут растворяться в жидкостях с большими и наоборот. Довольно часто полимеры с большими значениями растворяются в растворителях с большими , полимеры с малыми — в жидкостях с малыми .

Молекулярная масса также влияет на набухание и растворимость полимеров. С ростом молекулярной массы полимеров усиливаются межмолекулярные взаимодействия, суммируются по всей длине цепи, ограничивается подвижность звеньев, уменьшается растворимость. Гибкие цепи за счет независимого перемещения звеньев легче обмениваются местами с растворителем и быстрее растворяются. Большой гибкостью обладают неполярные аморфные полимеры в неполярных жидкостях. Достаточно хорошей гибкостью обладает полярные аморфные полимеры в сильнополярных жидкостях.

Жесткие цепи вследствие их возможного перемещения только как единого целого среднее диффундируют в раствор, труднее растворяются. Для растворения жестких полимеров нужны растворители с очень сильным взаимодействием между полимером и растворителем.

Рыхлая упаковка макромолекул в полимерах способствует улучшению растворения, плотная — ухудшению. Это связано с меньшей энергией межмолекулярного взаимодействия у первых и большей — у вторых. В связи с этим кристаллические полимеры растворяются плохо. Для их растворения требуется нагревание до температур, близких к температурам плавления.

Сополимеры, имеющие звенья с разнотипными функциональными группами, требуют индивидуального подбора растворителей в зависимости от относительного состава звеньев того или иного вида.

Полимеры сетчатого строения совершенно лишены способности к растворению. Они могут только ограниченно набухать. Рыхлоупакованные и редкосшитые сетки набухают лучше, чем плотноупакованные и густосшитые.

Температура по-разному может влиять на растворение в зависимости от характера фазового равновесия системы полимер-растворитель.