|
|
|
Главная --> Справочник терминов Пространственных полимеров Некоторые сведения о строении атомов/Атомная система, состоящая из положительно заряженного ядра и отрицательно заряженной оболочки, устойчива лишь в состоянии движения. Движение электронов в электростатическом поле ядра и оболочки описывается в квантовой механике функцией W, или так называемой волновой функцией. Последняя в случае устойчивого атома зависит только от пространственных координат, например л:, у, z, и может быть найдена в виде так называемой собственной функции xPi путем решения некоторого дифференциального уравнения в частных производных (независимого от времени уравнения Шредингера). Обычно существует большое число таких решений, и каждой собственной функции соответствует определенное собственное значение энергии EJ. Однако бывает и так, что одному собственному значению ?j соответствует несколько различных собственных функций. 3toT случай называется вырождением. Собственное значение энергии и соответствующая собственная функция каждого электрона определяют его «состояние» (орбиту) в атоме. Наглядная интерпретация собственных функций, по Борну, заключается в следующем: квадрат значения Ч^ (х, у, z), умноженный на элемент объема dy — <= dx dy dz в точке х, у, г, т. е. 4?2dv, представляет собой критерий вероятности нахождения электрона в данной точке пространства. Таким образом, величина W2, зависящая от характера движения электрона, определяет плотность «электронного облака». Энергию системы принимают равной нулю, когда электрон и положительно заряженный атомный остаток бесконечно удалены друг от друга и находятся в состоянии покоя. При переходе электрона в связанное состояние выделяется энергия ?;, а энергия системы принимает значение —Е t. • где ? и s' — трансформированное время. Материалы, свойства которых могут быть описаны уравнением типа (2.51), относят к классу термореологически простых тел. Если температура в свою очередь является функцией времени T = T(t) (по пе пространственных координат), преобразование независимых переменных осуществляют интегрированием функции температурно-временного сдвига определен J яза как функция Зи пространственных координат, а суммирование рас- от пространственных координат только одного электрона. Такие элек- висимости атомной орбитали от пространственных координат невозможно, где т — совокупность пространственных координат электрона; ф( (i = 1, g, т. е. H = HQJrg, то вектор ядерной намагниченности будет зависеть не только от времени, но и от пространственных координат. Уравнение Блоха в лабораторной системе координат В подобных ситуациях, когда для описания системы требуется значительное число пространственных координат, рискованно полагаться на энергетические контуры в двухмерном изображении или надеяться на механические аналогии. Для однооснонапряженного состояния /<Сф = 1, для двухосного /Сф = 1 — ц, для трехосного /Сф = 1 — 2(л (где (л — коэффициент Пуассона). В более сложных случаях /Сф зависит также от пространственных координат и механических свойств компаунда и залитой конструкции. Расчет полей таких напряжений является весьма сложной задачей [38, 51, 53 — 59]. На рис. 6.5 показаны напряжения вдоль оси, проходящей через центры двух соседних армирующих элементов. Из этого рисунка видно, что радиальные остаточные напряжения агг являются напряжениями сжатия и минимальны на поверхности раздела. Тангенциальные напряжения ооо также минимальны на поверхности раздела. Осевые напряжения агг являются напряжениями растяжения и сравнительно мало зависят от пространственных координат. Таким образом, в пространстве между армирующими элементами компаунд находится в сложно-напря-Женном состоянии; при этом особенно опасны напряжения растяжения, которые вызывают образование трещин. Как видно Из рис. 6.5, напряжения в таких системах могут быть значительно больше, чем в случае простого одноосного напряжения. Значения этих напряжений могут превосходить механическую прочность компаунда и вызывать его разрушение. При уменьшении расстояния между армирующими элементами /Сф1 увеличивается, т. е. опасность растрескивания возрастает. Для однооснонапряженного состояния 1(ф = 1, для двухос-юго /Сф = 1 — ц, для трехосного /Сф = 1 —2(л (где (л — коэффи-щент Пуассона). В более сложных случаях /Сф зависит также >т пространственных координат и механических свойств ком-[аунда и залитой конструкции. Расчет полей таких напряжений [вляется весьма сложной задачей [38, 51, 53—59]. Вследствие того, что отдельные макромолекулярные цепи пространственного полимера соединены атомами или группами атомов, такой полимер не является совокупностью макромолекул. Его можно рассматривать как единую систему, в которой все атомы соединены между собой ковалентными связями. Такая своеобразная структура определяет ряд характерных свойств пространственных полимеров. Эти полимеры нерастворимы, что объясняется отсутствием в них межмолекулярных пространств, в Нерастворимость пространственных полимеров затрудняет изучение их состава и взаимного расположения атомов и групп. Обычно применяют косвенные методы исследований, в большинстве случаев заключающиеся в сопоставлении свойств полимеров со свойствами низкомолекулярных модельных соединений. На оснсвании изучения низксмолекулярных модельных систем устанавливают примерное строение пространственных полимеров, взаимное расположение звеньев цепи и функциональных групп, входящих в состав этих высокомолекулярных соединений. Наряду с этим определяют некоторые физические и механические свойства пространственных полимеров: температуру деструкции, диэлектрические свойства, степень набухания в различных растворителях, химическую стойкость, прочностные показатели. Этими дгигь'ми (Скчно страничивгются при исследовании полимеров пространственной структуры. в присутствии растворителя также облегчается вследствие набухания в нем полимера. Наиболее затруднен доступ реагентов к звеньям макромолекул пространственных полимеров. Полимераналогичные превращения сетчатых и пространственных полимеров сопровождаются еще большим количеством разнообразных побочных реакций, однако детально проследить структурные изменения нерастворимых полимеров пока не представляется возможным. Полимеризацию следует проводить при низкой температуре а спиртовом растворе или в растворе хлорбензола. Реакция между д'иизоцианатом и диамином протекает с высокой скоростью, приближающейся к скоростям ионных реакций. По окончании выделения тепла реакции смесь нагревают до 100—130° для полного завершения процесса. Более высокая температура способствует дальнейшей полимеризации с образованием пространственных полимеров. растворимого полифенилалюмосилоксана (рис. 128) типична для пространственных полимеров. В то же время исследование молекулярного веса полиорганометаллсилоксанов показывает, что они принадлежат к сравнительно низкомолекулярным полимерам, средний молекулярный вес их составляет 2400. Различают линейную поликонденсацию, которая имеет место при наличии у исходных веществ двух функциональных групп, и поликонденсацию с образованием трехмерных пространственных полимеров. Исходные реагенты в этом случае должны иметь более двух функциональных групп. В случае пространственных полимеров понятие «молекула» теряет свой обычный смысл и приобретает некоторую неопределенность и условность. Это связано с большими размерами и громоздкостью этих макромолекул. Форма макромолекул имеет большое значение. От ее формы зависят свойства полимеров (см. с. 382). Цепная полимеризация. Механизмы радикальной и ионной полимеризации. Инициаторы и регуляторы. Причины образования разветвленных и пространственных полимеров. Стереорегулярные полимеры. Применение катализаторов Циглера—Натта. Сополимеризация. Блок-сополимеры и привитые сополимеры. Поликонденсация. Фенолальде-гидные и мочевиноальдегидные полимеры. Сложные полиэфиры. Полимеры на основе фурфурола. Мономер ФА. Эпоксидные и кремнийорга-нические полимеры. Тиоколы. Полиуретаны. Полиамиды. Альтины. Синтетические и натуральные каучуки. Полистирол и полиакрилаты. Особые свойства высокомолекулярных соединений. Химические реакции высокомолекулярных соединений: полимераналогичные превращения и макромолекулярные реакции. Вулканизация. Деструкция полимеров. Ингибиторы деструкции. Трехмерные полимеры называются пространственными (рис. \,д). Классическим примером регулярно-построенных пространственных полимеров являются алмаз и кварц.  Простейших соединений Пространственные структуры Пространственных полимеров Пространственным расположением Пространственная конфигурация Пространственной направленности Платоновых углеводородов Пространственное заполнение Пространственно незатрудненных |
- |
Навигация