На главную

Статья по теме: Молекулярных кристаллов

Предметная область: полимеры, синтетические волокна, каучук, резина

Скачать полный текст

Элементарная ячейка так называемых молекулярных кристаллов, состоящих из целых молекул, связанных между собой дальнодействующими силами, может содержать одну или несколько молекул, а также часть молекулы. В случае кристаллических полимеров с длинной цепью элементарная ячейка содержит не целые молекулы, а определенное число мономерных, звеньев. Число повторяющихся структурных единиц (молекул или мономерных звеньев), а также объем элементарной ячейки можно определить по рентгенографическим данным. Комбинируя их с результатами экспериментального определения плотности, можно вычислить молекулярный вес (или вес мономерного звена) по следующему уравнению:[4, С.79]

В кристаллах полимерных веществ, как и в случае других молекулярных кристаллов, между молекулами (или сегментами) действуют силы ван-дер-ваальсова взаимодействия таким образом, что силы .притяжения уравновешивают силы отталкивания. В этом случае половина равновесного расстояния между центрами атомов, образующих соответственно молекулы или сегмент, представляет собой так называемый ван-дер-ваальсов радиус атома.. Так, в качестве примера можно привести значения ван-дер-ваальсовых радиу-^ сов: для О — 1,4 А; для F — 1,35 А, для С1 — 1,80 А. Атомы Н/ разумеется, также характеризуются своим значением ван-дер-ваальсова радиуса, которое равно 1,2 А, однако очень часто группы СН3, СН2 и т. д. рассматриваются как один атом с ван-дер-ваальсовым радиусом 2,0 А. Вполне естественно, что при анализе структуры как аморфных полимеров в блоке, так и растворов полимеров считается, что отдельные сегменты не могут сближаться на расстояние, меньшее суммы их ван-дер-ваальсовых радиусов. Одним из доказательств этого постулата может служить рассмотренный выше рис. 1.1.[6, С.51]

Теоретической и прикладной базой для создания эвтектических композиций являются теория молекулярных кристаллов и расчеты молекул методом молекулярной механики. Принадлежность практически всех ингредиентов резиновых смесей к молекулярным кристаллам позволяет объяснить протекающие в бинарных и сложных смесях физические явления и получать гранулируемые расплавы без введения связующих веществ практически для любой бинарной и сложной системы. Наряду с высокой экологической безопасностью, использование таких гранул имеет большое значение для создания непрерывных процессов приготовления резиновых смесей.[2, С.8]

Из анализа структурных характеристик компонентов серных вулканизующих систем становится очевидной целесообразность применения теорий молекулярных кристаллов и контактного плавления для объяснения особенностей и закономерностей взаимоактивации бинарных и сложных комбинаций ускорителей, входящих в различные серные вулканизующие системы. Несмотря на принадлежность большинства ш рассмотренных компонентов серных вулканизующих систем к моноклинной сингонии и одному и тому же структурном) классу P2i/c, для них характерно существенное различие гео метрических форм и параметров элементарных ячеек, что на глядно показано в таблице (табл. 2.2), полученной с использо ванием структурных характеристик наиболее широко приме няемых компонентов серных вулканизующих систем.[2, С.68]

Плотность упаковки характеризуется коэффициентом молекулярной упаковки, к-рый показывает, какая часть всего объема занята самими молекулами. Коэфф. упаковки большинства молекулярных кристаллов лежат в пределах от 0,65 до 0,77, т. е. близки к коэфф. плотной упаковки шаров и эллипсоидов. Для полимеров коэфф. молекулярной упаковки меняются в сравнительно узких пределах и составляют при комнатной темп-ре 0,70—0,73.[10, С.591]

Вычисленное значение Т°ал для полиэтилена бесконечно большого молекулярного веса согласуется со значением, предсказываемым многими исследователями [76—80] на основе анализа термодинамики плавления молекулярных кристаллов, образованных мономерными w-алканами. Однако в случае молекулы бесконечной длины молекулярные кристаллы не могут образоваться, так как нет концов цепи, которые могут быть помещены в смежные узлы решетки. Следовательно, для корректного проведения такой экстраполяции необходимо сделать соответствующую поправку при расчете энтропии плавления низкомолекулярных гомологов [81]. В результате теоретически экстраполированная температура плавления оказывается равной 145,5° С.[5, С.313]

Плотность упаковки характеризуется к о э ф ф п-ц п е н т о м м о л е к у л я р н о и у :i а к о в к и, к-рый показывает, какая часть всего объема занята самими молекулами. Коэфф. упаковки большинства молекулярных кристаллов лежат в пред?лах от 0,65 до 0,77, т. е. близки к коэфф. плотной упаковки шаров и эллипсоидов. Для полимеров коэфф. молекулярной упаковки меняются в сравнительно узких пределах и составляют при комнатной темп-ре 0,70—0,73.[9, С.594]

Ионные кристаллы мономера. Диспергирование ионных кристаллов мономеров [517], например калиевых и натриевых солей акриловой и метакрилшой кислот, вызывает их полимеризацию без дополнительного введения каких-либо механоинициаторов. Если диспергирование молекулярных кристаллов мономеров, таких, как акриламида, метакриламида, стирола, метилметакрилата, не приводит к полимеризации, так как не образуется активных центров и требуется добавление веществ (металлов, оксидов, солей), их генерирующих, то источником инициирования являются центры, возникающие при диспергировании ионных кристаллов мономеров. О природе таких активных центров уже говорилось — это F-центры, передающие электроны. Правда, предполагают, что электрон для образования F-центра по месту вакансии отрицательного иона СНг=СН — СОО- может быть получен и от группы[3, С.230]

Основу физической модификации ингредиентов составляют повышение дефектности и дисперсности кристаллов, снижение температур .плавления компонентов в бинарных и сложных эвтектических смесях и твердых растворах замещения [34]. Эти явления, характерные для молекулярных кристаллов [241, 248], объясняются механизмом эвтектического плавления смеси молекулярных кристаллов, описанным в работах [244, 249]. Согласно этим работам при контактировании кристаллов двух веществ происходит схватывание их поверхностных слоев с образованием единой системы благодаря межмолекулярному взаимодействию, приводящему к упругому деформированию кристаллической решетки в пограничных зонах и возрастанию дефектности кристаллических частиц. В результате этого на поверхности двух кристаллов сосредоточивается запас избыточной энергии, причем самопроизвольное ее уменьшение может быть достигнуто за счет снижения межфазного поверхностного натяжения. Нагрев системы приводит к плавлению граничных зон кристалла с более низкой Тип, что обеспечивает резкое уменьшение избыточной энергии. При этом в бинарной смеси кристаллы вещества с более высокой Тпп являются активной подкладкой, уменьшающей работу образования зародышей жидкой фазы в поверхностном слое кристалла вещества с более низкой Тщ^ стремящегося приспособиться к структуре подкладки, что обуславливает сниже-[2, С.48]

Помимо частоты, к основным параметрам спектров ЯКР относят также ширину линий Av и время спин-решеточной релаксации 7\. Ширина линий определяется статистич. разбросом значений e*Qqzz и свидетельствует о структурной неупорядоченности (наличии дефектов и напряжений). Для молекулярных кристаллов и полимеров с межмолекулярным ван-дер-ваальсовым взаимодействием уширения линий могут составлять от 0,1 до 2% от наблюдаемой VQ. Параметр 7\ определяется как характеристик, время переноса энергии от системы ядер к кристаллич. решетке и позволяет определить характер и интенсивность теплового движения молекул в твердом теле.[8, С.519]

Помимо частоты, к основным параметрам спектров ЯКР относят также ширину линий Av и время спин-решеточной релаксации 7\. Ширина линий определяется статистич. разбросом значений e*Qqzg и свидетельствует о структурной неупорядоченности (наличии дефектов и напряжений). Для молекулярных кристаллов и полимеров с межмолекулярным ван-дер-ваальсовым взаимодействием уширения линий могут составлять от 0,1 до 2% от наблюдаемой VQ. Параметр 2\ определяется как характеристич. время переноса энергии от системы ядер к кристаллич. решетке и позволяет определить характер и интенсивность теплового движения молекул в твердом теле.[12, С.518]

... 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. Тагер А.А. Физикохимия полимеров, 1968, 545 с.
2. Мухутдинов А.А. Экологические аспекты модификации ингредиентов и технологии производства шин, 1999, 400 с.
3. Барамбойм Н.К. Механохимия высокомолекулярных соединений Издание третье, 1978, 384 с.
4. Клаин Г.N. Аналитическая химия полимеров том 2, 1965, 472 с.
5. Манделькерн Л.N. Кристаллизация полимеров, 1966, 336 с.
6. Тюдзе Р.N. Физическая химия полимеров, 1977, 296 с.
7. Кабанов В.А. Энциклопедия полимеров Том 2, 1974, 516 с.
8. Кабанов В.А. Энциклопедия полимеров Том 3, 1977, 576 с.
9. Каргин В.А. Энциклопедия полимеров том 1, 1972, 612 с.
10. Каргин В.А. Энциклопедия полимеров Том 1, 1974, 609 с.
11. Каргин В.А. Энциклопедия полимеров Том 2, 1974, 514 с.
12. Каргин В.А. Энциклопедия полимеров Том 3, 1977, 575 с.
13. Коршак В.В. Итоги науки химические науки химия и технология синтетических высокомолекулярных соединений том 8, 1966, 710 с.

На главную