Плотность упаковки макромолекул является одной из важнейших структурных характеристик полимера, во многом определяющей его физико-химические и физико-механические свойства. Всякое изменение межмолекулярных взаимодействий в системе приводит к изменению плотности упаковки макромолекул, которая в зависимости от характера воздействия на полимер может изменяться в ту или другую сторону. Так, если полимер в результате воздействия на него переходит в неравновесное состояние, то процесс сопровождается увеличением свободной энергии и плотность упаковки полимерных молекул в этом случае, как правило, уменьшается. Например, при ориентации полимеров плотность упаковки может как увеличиваться, так и уменьшаться [54, 55]. При получении полимерных пленок на подложке наблюдается плоскостная ориентация молекул в слое, прилегающем к подложке, приводящая к уменьшению плотности упаковки [56]. Эти исследования и результаты изучения влияния наполнителей на релаксационные свойства системы дают основание считать, что и в наполненных полимерах в результате адсорбции макромолекул на поверхности происходят изменения плотности упаковки.[14, С.17]
Еще одна возможная область применения метода ТГА - определение структурных характеристик пористых материалов [15]. Для этого измеряют количество жидкости, десорбирующейся из пористого материала, предварительно насыщенного этой жидкостью. Совместное рассмотрение интегральной и дифференциальной кривых потери массы образца при термодесорбции жидкости позволяет определять количество жидкости в порах, а также количество жидкости, адсорбированной на поверхности пор в виде монослоя. Удельный объем пор рассчитывают по формуле[10, С.397]
Функция P(N), характеризующая ММР цепей сетки, является одной из наиболее информативных структурных характеристик сетчатых полимеров. Эта величина может быть определена по величине ССИ (спад свободной индукции). Таким образом, метод ЯМР позволяет исследовать зависимость топологической структуры эластомеров от условий их синтеза, а также характер изменения топологической структуры в различных условиях эксплуатации эластомеров.[10, С.274]
Так же как и теплоемкость, ее и р зависят от температуры, физического и фазового состояния и структурных характеристик полимера. Температурная зависимость термических коэффициентов « и р по характеру аналогична температурной зависимости теплоемкости. Для аморфных полимеров в области низких температур значение а невелико и при 7-^0 а -"О До Т термические коэффициенты расширения а и [1 примерно равны между собой и несколько повышаются с ростом температуры При Гс наблюдается резкое увеличение а. к $ (скачок термического коэффициента) в узком температурном интервале (2—5 К) Ниже приведены коэффициенты линейного расширения некоторых полимеров выше и ниже Тс:[8, С.365]
Один и тот же мономер может быть использован для получения большого числа различных полимеров. Первая группа структурных характеристик, которыми можно управлять, изменяя условия полимеризации, включает в себя молекулярную массу, степень разветвленное™ и плотность пространственной сетки. Поскольку на процесс полимеризации влияет большое число случайных факторов, совершенно невероятно, чтобы все цепные молекулы полимера имели одинаковую длину, одинаковое число ответвлений и т. д. Скорее можно ожидать существования более или менее широкого распределения этих структурных характеристик. Поэтому оказывается необходимым определять молекулярную массу, разветвленность и густоту сетки через их средние значения. При этом используются[3, С.36]
В заключение остановимся еще на одной особенности эластомеров, которая состоит в том, что они, как правило, используются в виде вулканизатов, т. е. материалов, в которых макромолекулы связаны между собой прочными химическими связями в непрерывную сетку. Свойства таких сеток в общем случае определяются как химической природой сшивок, так и целым рядом структурных характеристик каучуковой матрицы и наполнителя.[1, С.42]
Распределение звеньев в цепях сополимера характеризуют различными параметрами в зависимости от задачи исследования. Во многих случаях удобным оказалось использовать, так называемое «блоковое число», определяемое как среднее число блоков, приходящееся на каждые 100 мономерных звеньев [24]. Эта величина находится в простой связи с параметрами, используемыми в теории сополимеризации, и рядом структурных характеристик цепи, например долей связей данного типа. В других случаях более наглядной представляется характеристика распределения звеньев в цепях долей звеньев данного сорта, содержащихся в последовательностях определенной длины. Для блоксополимеров полезной "Характеристикой является коэффициент полидисперсности Л?№/Л5„ цля каждого компонента, который, очевидно, непосредственно связан с распределением по длине и числу блоков.[1, С.27]
Существует два определения длины ветви. При рассмотрении реального процесса формирования макромолекулы ветвью называют участок цепи между узлом ветвления и концевой группой образовавшейся боковой цепочки. Согласно этому определению число ветвей в макромолекуле равно разветвленных макромолекул, основанных на моделях разветвленных структур, за ветвь принимают отрезок между соседними узлами ветвления, а также между концевой группой и ближайшим к ней узлом ветвления. При таком определении число ветвей в макромолекуле равно (f— l)m+l. Соответственно[7, С.123]
В разных температурных интервалах может оказаться ближе к действительности та или иная модель: при низких температурах— первая, при высоких — вторая. Структура и свойства ориентированных аморфно-кристаллических полимеров зависят и от их молекулярного строения, и от степени ориентации. Релаксационные процессы в ориентированном полимере в первом приближении можно рассматривать как суперпозицию их в полностью изотропном и полностью ориентированном образцах. При таком подходе можно использовать методы релаксационной спектрометрии для определения степени ориентации. Очень удобным является акустический метод, позволяющий определить ряд структурных характеристик ориентированных полимеров [55] и непосредственно дающий «коэффициент ориентации» в виде:[4, С.205]
Изложенные во введении краткие сведения о строении полимеров и их макромолекул позволяют представить важное значение методов синтеза полимеров для прогнозирования их основных свойств и регулирования структуры. Сюда относятся такие важные показатели характеристик полимеров, как размер и вид их макромолекул, т. е. степень полимеризации, линейность, разветвленность, сет-чатость молекулярных структур; конфигурация звеньев мономеров в цепях и порядок их чередования; присутствие в цепи одинаковых или различных по химической природе звеньев. Все эти показатели задаются при синтезе полимера, а поэтому знание механизма этого процесса является важным этапом на пути к управлению основными свойствами полимера как при его переработке, т. е. в технологических стадиях производства изделий, так и при эксплуатации готовых изделий, прогнозировании сроков их службы, возможности работы в различных условиях. Иными словами, конструировать полимерные изделия, определять области применения тех или иных полимеров возможно без знания условий получения полимеров и связанных с ними основных их структурных характеристик.[5, С.19]
ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ МЕХАНИКА СТУДЕНТАМ!!! Задачи по теоретической механике из сборника курсовых работ под редакцией А.А. Яблонского, Кепе, Диевского. Быстро, качественно, все виды оплат, СМС-оплата.
А также: Готовые решения задач по теормеху из методичек Тарга С.М. 1988 и 1989 г. и задачника Мещерского. Решение любых задач по термеху на заказ.
Если Вам нужны решения задач по Физике из методички Чертова А.Г. для заочников, а также решебнки: Прокофьева, Чертова, Воробьёва и Волькинштейна. Решение любых задач по физике и гидравлике на сайте fiziks.ru
Что самое приятное на любом из этих сайтов Вы можете заказать решение задач по другим предметам: химия, высшая математика, строймех, сопромат, электротехника, материаловедение, ТКМ и другие.