Главная --> Справочник терминов


Полимеров обусловлена Широкий интерес к полимерам, многочисленные научные труды, посвященные им, большой объем промышленного производства синтетических полимеров обусловлены в первую очередь уникальным комплексом их физико-механических свойств. Поэтому в науке о полимерах тесно переплетаются законы химии, физики и механики.

Широкое использование и высокие темпы роста производства полимеров обусловлены, в первую очередь, разнообразием и\ физичегких, химических и механических свойств. Для направленного изменения свойств, т. е для установления связи состав — структура — свойства необходимо владеть знаниями о структуре полимеров и способах ее регулирования в процессе синтеза. Решение этой задачи требует серьезного анализа и обобщения обширной информации в области химии и физики полимеров, накопленной за последние годы Отбирая эту информацию для учебного пособия, авторы руководствовались тем, что в какой бы области полимерной науки и технологии ни работал специалист, он должен владеть знаниями не только в это» области. Действительно, современный химик-синтетик должен знать не только методы синтеза мономеров и полимеров, но и хорошо разбираться в том, как свойства получаемого им полимера зависят от химической природы исходных веществ— мономеров. Исследователь, занимающийся физикой и механикой полимеров, должен иметь четкое представление об их химическом строении. Наконец технолог, работающий в области переработки полимеров, должен знать и химию полимеров, и их физические и эксплуатационные свойства, а также свойства их растворов.

Специфические свойства полимеров обусловлены особенностями их структуры, знание основных параметров которой необходимо для создания научно обоснованных методов их регулирования.

Ключевым термодинамическим параметром, определяющим свойства полимерных растворов, является параметр /, характеризующий изменение энергии Гиббса растворителя при введении в него некоторого участка макромолекулы — обычно мономерной единицы или сегмента. Особенности термодинамического поведения растворов полимеров обусловлены тем, что макромолекулу можно расположить в растворителе большим числом способов, так как она может принять огромное число различных конформаций. По мере повышения концентрации уже вошедшие в раствор цепи создают осложнения для введения новых цепей (возникают пресловутые ловушки, когда определенный объем заэкранирован звеньями или сегментами уже помещенных в нее молекул).

Деструкция полимеров. Так называются реакции, протекающие с разрывом связей основной молекулярной цепи и приводящие к уменьшению молекулярной массы полимера без изменения его химического состава. Реакции деструкции полимеров обусловлены действием химических агентов (воды, кислот, спиртов, кислорода, щелочей и т. д.), а также воздействием различных физических факторов (тепла, света, ионизирующего излучения, механического воздействия и т. д.). Стойкость полимеров к реакциям деструкции неодинакова и зависит от строения и химического состава полимера. В обычных условиях реакции элементарных звеньев сопровождаются частичной деструкцией, особенно реак-1 ции гетероцепных полимеров, основная цепь которых разрывается

поверхностных слоях. Этому способствует также геометрическое влияние поверхности,раздела. Наличие наполнителя.чисто геометрически ограничивает число возможных конформаций макромолекул вблизи поверхности раздела и препятствует такой плотной упаковке, которая могла бы возникать в объеме. Следует иметь в виду, что специфические особенности строения адсорбционных слоев полимеров обусловлены взаимодействием с поверхностью молекулярных агрегатов.

Особые свойства полимеров обусловлены прежде всего большим размером их макромолекул

Свойства кремнийорганических полимеров обусловлены характером си-локсановой связи (—Si—О—) и наличием органических радикалов у атома

Внутренние напряжения, возникающие в слоях и пленках полимеров, обусловлены несколькими факторами. В простейшем случае в пленке покрытия, формирующейся из раствора на поверхности твердого тела, напряжения возникают [78—80], потому

В гл. 1 было показано, что для чисто вязкой жидкости, у которой вязкость зависит от второго инварианта тензора скоростей деформаций и эффективная вязкость при сдвиге уменьшается с ростом скорости сдвига, вязкость при растяжении, оцененная как ап/е, также должна уменьшаться с повышением продольного градиента скорости. Этот вывод противоречит тому, что известно о растяжении полимерных систем, вязкость которых может возрастать при растяжении. Поэтому основные закономерности растяжения полимеров обусловлены их вязкоупругими свойствами, т. е. тем, что при растяжении Происходит наложение необратимых и высокоэластических деформаций. Важнейшее значение имеет также ориен-тационный эффект, усиливающийся с возрастанием продольного градиента скорости. Это изменяет реологические свойства материала из-за влияния ориентации на характер межмолекулярного взаимодействия.

Деформационные свойства полимеров обусловлены строением их молекулярных цепей и связаны с различными молекулярными механизмами их взаимодействия. Так, для аморфных полимеров характерны, например, следующие виды деформаций. Во-первых, гуковская упругость, обусловленная ограниченной подвижностью сегментов макромолекулярных цепей. Обычно считают, что этот вид деформации связан с растяжением валентных связей и углов, а потому величины деформации крайне малы, и материал ведет себя как стекло. Во-вторых, высокоэластичность (или каучукопо-добная эластичность), обусловленная свободой перемещения сегментов благодаря гибкости цепи. Наличие флуктуационной сетки физических взаимодействий между цепными макромолекулами препятствует их перемещению в целом, т. е. процессу течения — скольжению макромолекул друг относительно друга, приводящему

Возможность целенаправленного формирования структур во время переработки полимеров обусловлена анизотропией макромолекул, связанных с прочными химическими связями, действующими вдоль главной цепи макромолекулы, и слабыми, но многочисленными межмолекулярными связями, действующими в поперечном направлении.

Сложность определения молекулярного веса полимеров обусловлена их полпмолскулярностью, так как в каждом образце находятся молекулы различных размеров. Поэтому молекулярный вес, определенный любым методом, представляет собой среднюю величину, которая, однако, при измерении различными методами принимает разные числовые значения. Ниже приводится пример расчета средних величин молекулярного веса.

Величина С0 изменяется в очень широких пределах в зависимости от химического строения полимера - от небольших отрицательных значений для по-лиметилметакрилата и поли-а-метилстирола до очень больших положительных значений, характерных для ароматических полимеров. Высокая оптическая чувствительность этих полимеров обусловлена их строением: наличием большого числа конденсированных ядер, характеризуемых значительной анизотропией полярности. Соединения, насыщенные атомами азота, серы и ароматическими ядрами, как это следует из табл. 30, обладают наиболее высокими значениями С0. Большое влияние на оптическую чувствительность оказывает также тип замещения ароматических ядер. Пара-замещение способствует увеличению С0.

Характер поперечных связей также оказывает определенное влияние на прочностные свойства- более гибкие связи обеспечивают большую прочность при более высоких значениях нсопт. Повышение доли активной сетки приближает материал к идеальному, т. е. приводит к росту прочности. На разрушающее напряжение оказывает влияние уровень межмолекулярного взаимодействия (плоттость флуктуациошюн сетки), определяемый присутствием полярных групп, их расположением, полярностью. При одинаковом числе поперечных химических связей прочность и удлинение при разрыве сополимеров бутадиена с нитрилом акриловой кисло ы (НАК) повышаются с ростом содержания НАК а сополимере (в ряду СКН-18. СКН-26, СКН-40). Поло-жительная ро гь связей, обладающих низкой энергией, в разрушении полимеров обусловлена релаксационными процессами, которые наиболее сильно проявляются у полярных полимеров. Влияние межмолекулярных связей особенно велико при растяжении в направле! ни, перпендикулярном ориентации макромолекул, или при сдвиге в направлении ориентации.

полимеров обусловлена энергетической неравноценностью различных конформа-

Эластичность полимеров обусловлена их особой молекулярной структурой. Схематично эта структура представляет собою длинные гибкие молекулярные цепи, соединенные через некоторые промежутки боковыми цепями. Эти связи называются поперечными и могут быть либо первичными химическими связями, либо просто механическими переплетениями цепей. Например, в натуральном сыром каучуке почти нет или очень мало химических поперечных связей, но достаточно переплетений цепей, чтобы обеспечить некоторую эластичность. Натуральный каучук может применяться только после вулканизации с помощью серы, перекиси и т. д., в результате которой образуются химические связи. Это значительно улучшает его эластичность.

Нетривиальность проблемы одноосной ориентации полимеров обусловлена их морфологическими, кинетическими и термодинамическими особенностями, объединяемыми в рамках концепции топоморфизма.

Сложность определения молекулярного веса полимеров обусловлена их полпмолскулярностью, так как в каждом образце находятся молекулы различных размеров. Поэтому молекулярный вес, определенный любым методом, представляет собой среднюю величину, которая, однако, при измерении различными методами принимает разные числовые значения. Ниже приводится пример расчета средних величин молекулярного веса.

Сложность определения молекулярного веса полимеров обусловлена их полпмолскулярностью, так как в каждом образце находятся молекулы различных размеров. Поэтому молекулярный вес, определенный любым методом, представляет собой среднюю величину, которая, однако, при измерении различными методами принимает разные числовые значения. Ниже приводится пример расчета средних величин молекулярного веса.

Высокая оптическая чувствительность этих полимеров обусловлена их строением — наличием большого числа ароматических ядер и конденсированных циклов, характеризуемых значительной анизотропией поляризуемости. Соединения, насыщенные атомами азота, серы и ароматическими ядрами, как это следует из табл. 6.5, обладают наиболее высокими значениями Са. В случае ароматических полимеров большое влияние на оптическую чувствительность оказывает также тип замещения ароматических ядер в основной цепи. Полимер, в котором замещение происходит в пара-положении, обладает более высокой оптической чувствительностью, чем полимер, у которого ароматический цикл в основной цепи замещен в мета-положении (при прочих равных условиях).

перемещения линейных молекул полимера при вязком течении заключается в многократных смещениях небольших участков макромолекул, называемых сегментами, под действием внешних сил и теплового движения. На это указывает, во-первых, небольшая энергия активации процесса течения, сравнимая с энергией активации течения низкомолекулярных органических соединений, и, во-вторых, независимость энергии активации от длины цепи. В сущности вязкое течение полимеров—это диффузионный механизм течения, осложненный полимерным строением молекул и наличием временных узлов сетки в структуре линейного полимера. Большая вязкость полимеров обусловлена не самим сегментальным механизмом течения, а большой длиной макромолекул и структурой линейного полимера—сеткой, образованной временными узлами.




Полимеризацию метилметакрилата Полимеризацию винилацетата Перегонке получается Полимерные монокристаллы Полимерных электролитов Промывают охлажденной Перегонке продуктов Полимерных монокристаллов Полимерных расплавов

-
Яндекс.Метрика