Республики узбекистан

3.3. Термодинамика совместимости компонентов и структурообразование в композициях на основе электрохимического модифицированного крахмала

Неравновесное состояние полимерных смесей** встречается гораздо чаще, чем равновесное. В то же время термодинамическое описание ис­следуемых систем, используемое в настоящее время в физико-химии по­лимеров и полимерном материаловедении, основано на теориях полимер­ных систем, описывающих равновесные состояния смесей, растворов, рас­плавов. Причины этого известны и описаны во многих монографиях [86-88].

В связи с этим возникает вопрос, требующий ответа, - насколько пра­вомерно описание неравновесного состояния равновесной термодинами­кой? Вероятно, правильнее было бы описывать неравновесные состояния в рамках неравновесной термодинамики, однако, пока она не разработана так подробно, чтобы ее возможно было бы применить к описанию и ана­лизу экспериментальных данных.
В то же время существует настоятельная необходимость в получе­нии количественных значений неравновесности состояния полимерной смеси и оценке того, насколько система приблизилась к состоянию равнове­сия. Это определяется тем, что неравновесность является потенциальной возможностью изменения структуры системы в процессе длительной экс­плуатации, хранения и пр. Следует напомнить, что переход любой системы в равновесное состояние релаксационный процесс, сопровождающийся дис­сипацией энергии.
В одной из своих работ И. Пригожин определил место равновесной термодинамики в рамках неравновесной: «Равновесная термодинамика явля­ется граничным случаем неравновесной термодинамики при потоках энер­гии, стремящихся к нулю» [86]. Опираясь на это мнение, мы считаем, что опи­сание неравновесного состояния полимерных смесей возможно, но только в том случае, если время проведения эксперимента меньше времени замет­ного изменения структуры – меньше времени заметного изменения нерав­новесности смеси.
Кроме того, необходима точка отсчета, относительно которой воз­можно оценивать неравновесность. Очевидно, что в этом качестве может быть использовано равновесное состояние исследуемой неравновесной смеси полимеров. В связи с этим необходимо более точно определить два понятия – «свойства системы» и «свойства материала».
В практике печатания довольно широко применяются загущающие ма­териалы на основе смесей водорастворимых высокомолекулярных соедине­ний [89]. Характер зависимости вязкости смесей растворов различных высо­комолекулярных загустителей от соотношения компонентов очень разнооб­разен. Это явление следует объяснять на основе данных о совместимости смешиваемых полимерных загустителей в растворе.
При высокой степени совместимости возможно даже некоторые допол­нительное разворачивание макромолекул смешиваемых загустителей и уси­ление взаимодействия между ними, приводящее к повышению вязкости смеси и ее устойчивости. Применительно к смесям природных и синтетиче­ских загустителей, используемых в настоящее время при печатании, этот во­прос практически мало исследован, это объясняется сложностью и слабой изученностью химического строения и структуры таких полимерных систем.
В отечественной науке перспективным и интенсивно развиваемым в последние годы направлением является создание композиционных пленко­образующих препаратов на основе смесей полисахаридов разной химической природы. Из них следует отметить разработанные нами полимерные системы на основе электрохимический модифицированного крахмала (ЭМК), микро­кристаллической целлюлозы (МКЦ) и унифлока (УФК).
Цель настоящей работы – изучение влияния высокодисперсного рас­твора унифлока (УФК) на структурообразующие и термодинамические свой­ства водных растворов полисахаридов – ЭМК и МКЦ, а также смесей этих полисахаридов. Фотографии оптической микроскопии подтверждают процессы образования надмолекулярных структур приведенных в рисунке 8.