На главную

Статья по теме: Изолированной макромолекулы

Предметная область: полимеры, синтетические волокна, каучук, резина

Скачать полный текст

Разрыв изолированной макромолекулы при механическом: воздействии (механокрекинг) происходит вследствие того, что-приложенное напряжение превышает прочность химической, связи между атомами основной цепи, величина которой находится в пределах 4—6 Н/связь. В полимере напряжения, возникающие при деформации, распределяются не только па химические валентные связи основной цепи, но и на межмолекулярные связи между цепями. Если бы все макромолекулы были распрямлены и уложены параллельно друг другу, то при. деформации такого пучка они испытывали бы почти одинаковое напряжение были бы равномерно нагружены и для их разрыва потребовались бы очень большие напряжения, превосходящие средние напряжения, возникающие при переработке-и эксплуатации. Однако в реальных условиях различные макромолекулы к даже участки одной и тон же макромолекулы расположены в различных направлениях относительно направления действующей силы. Вследствие этого, а также различной подвижности сегментов, наличия сил внутреннего трения или. межмолекулярного взаимодействия, тепловых флуктуации при деформации полимерных материалов их отдельные структурные элементы испытывают различное напряжение В какой-то точке это напряжение может превысить критическое напряжение, равное прочности химической связи цепи, вследствие чего эта связь рвется.[4, С.216]

Гибкость изолированной макромолекулы зависит только от особенностей ее химического строения: строения основной полимерной цепи, размеров и полярности боковых заместителей, т.е. от величины потенциального энергетического барьера UQ.[1, С.81]

Простейшей моделью изолированной макромолекулы является цепочка (бусин, например), звенья которой соединены между собой абсолютно подвижными шарнирами. Такая модель определяется как свободносочлененная цепы Среднеквадратичное расстояние между концами такой цепи [/j2 ]'/2 является характе-[1, С.83]

Для оценки кинетической гибкости изолированной макромолекулы определяют вязкоупругие характеристики разбавленных растворов при низких концентрациях (с) с последующей экстраполяцией их к е-»-0. В качестве таких характеристик используют характеристическую вязкость [г]] (см. гл 6) или характеристические значения составляющих динамического модуля [С'] (модуль упругости) и [О"] (модуль потерь) (см. гл 5), определенные в растворителях с вязкостью % при частоте деформирования со:[4, С.98]

Возможность конформационных переходов изолированной макромолекулы определяется высотой потенциального энергетического барьера UQ, препятствующего свободному вращению звеньев, атомных групп вокруг направления соединяющих их валентных связей.[1, С.81]

Положения о кинетической гибкости, полученные для изолированной макромолекулы, справедливы и для полимеров в конденсированном состоянии, но имеют ряд особенностей, обусловленных межмолекулярным взаимодействием, которое вызывает дополнительное ограничение скорости изменения кокфориацнй.[4, С.98]

Волькенштейн и Птицын [14] показали, что если невозмущенные размеры изолированной макромолекулы зависят от температуры, то /е определяется формулой[10, С.73]

Для количественной оценки термодинамической гибкости рассматривают поведение изолированной макромолекулы в растворе. Термодинамическая гибкость соответствует равновесному состоянию системы и поэтому называется также равновесной гибкостью. Ее определяют в 0-растворителе при соответствующей температуре (0-температуре). т.е. в условиях, когда взаимодействия между макромолекулами полимера и полимера с растворителем скомпенсированы и растворитель не влияет на конформацию макромолекул. В результате цепные макромолекулы имеют «невозмущенные» размеры и образуется раствор полимера со свойствами идеального раствора, наиболее близко моделирующего газовое состояние. Равновесную гибкость определяют как отношение среднего квадратического расстояния между концами цепи, свернутой в статистический клубок, <А2>, к среднему квадратическому расстоянию, которое эта же макромолекула имела бы при абсолютно свободном вращении звеньев,

0 (угловые скобки означают усреднение), и которое из условий определения максимума распределения Гаусса будет[5, С.124]

Учет изложенных выше факторов позволяет подойти к расчету статистической суммы для изолированной макромолекулы на поверхности qs (P, Т) и статистической макромолекулы в растворе <7* (Р, Т). Их соотношение дается выражением[8, С.128]

И. Конфигурационная информация реализуется только при наличии подвижности, которая определяется как гибкостью изолированной макромолекулы, так и межмолекулярными взаимодействиями, о которых мы пока не говорили (см. § 1 гл. I). Гибкость, или способность приобретать большее или меньшее число конформаций, прямым образом «закодирована» в конфигурации.[2, С.14]

Пытаясь объяснить это явление, автор с сотр. исходил из следующих представлений. Как показано на рис. 111.54, а, если внутри изолированной макромолекулы в конформации статистического клубка образуется небольшой зародыш кристаллизации, в который входят также сегменты этой же цепи, но расположенные на большом расстоянии от ее центра тяжести (этот случай соответствует явлению внутримолекулярной кристаллизации), то легко можно представить себе возможность образования длинных петель в клубке, сегменты которого входят в состав центрального зародыша. Этот, случай изображен на рис. 111.54, б. Рост такого зародыша будет сопровождаться уменьшением размеров петель, что приведет к образованию складчатой структуры (рис. 111.54, в). В случае же молекулярной ориентации отдельные макромолекулы будут деформироваться и приобретать форму эллипсоида, как показано на рис. 111.54, г, и поэтому вполне естественно, что появление участков, в которых возможно образование микрозародышей кристаллизации, подобных показанным на рис. III.54, б, будет ускоряться (см. рис. HIM, д).[13, С.217]

... отрезано, скачайте архив с полным текстом ! Полный текст статьи здесь



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.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Геллер Б.Э. Практическое руководство по физикохимии волокнообразующих полимеров, 1996, 432 с.
2. Бартенев Г.М. Курс физики полимеров, 1976, 288 с.
3. Тагер А.А. Физикохимия полимеров, 1968, 545 с.
4. Тугов И.И. Химия и физика полимеров, 1989, 433 с.
5. Азаров В.И. Химия древесины и синтетических полимеров, 1999, 629 с.
6. Бартенев Г.М. Физика полимеров, 1990, 433 с.
7. Тагер А.А. Физикохимия полимеров Издание второе, 1966, 546 с.
8. Липатов Ю.С. Адсорбция полимеров, 1972, 196 с.
9. Липатов Ю.С. Физическая химия наполненных полимеров, 1977, 303 с.
10. Уорд И.N. Механические свойства твёрдых полимеров, 1975, 360 с.
11. Виноградов Г.В. Реология полимеров, 1977, 440 с.
12. Марихин В.А. Надмолекулярная структура полимеров, 1977, 240 с.
13. Тюдзе Р.N. Физическая химия полимеров, 1977, 296 с.
14. Кабанов В.А. Энциклопедия полимеров Том 2, 1974, 516 с.
15. Каргин В.А. Энциклопедия полимеров том 1, 1972, 612 с.
16. Каргин В.А. Энциклопедия полимеров Том 1, 1974, 609 с.
17. Каргин В.А. Энциклопедия полимеров Том 2, 1974, 514 с.

На главную