Упругие свойства молекул

Эта книга могла бы также иметь название Кинетическая теория разрушения полимеров . Однако термин кинетическая теория нуждается в определении или по крайней мере некотором пояснении. В кинетической теории детально рассматривается влияние дискретности материи, движения и физических свойств молекул на макроскопическое поведение ансамбля в газообразном или другом состоянии вещества. В кинетической теории прочности приходится дополнительно учитывать упругие и неупругие деформации, химические реакции и физические процессы, типы различных этапов разрушения и их последовательность. [c.7]

Силовая постоянная. При малых колебаниях двухатомную молекулу можно представить как идеально упругую систему, сопротивляющуюся разрыву на атомы (гармонический осциллятор). Упругие свойства молекул характеризует константа квазиупругой силы или силовая постоянная К [c.70]

Упругие свойства молекул...............148 [c.101]

Упругие свойства молекул [c.148]

Можно говорить о среднем градиенте скорости потока, скорость которого изменяется от минимальной величины у стенок до максимальной величины в центре потока. Если сечение потока круглое, то в любом направлении по радиусу средние градиенты скорости равны относительная деформация сечения во всех направлениях будет одинакова, форма сечения при этом не изменится, увеличится только величина сечения по выходе из шприц-машины. Но если профилирующее отверстие будет иметь квадратное сечение, то средние градиенты скорости в разных направлениях будут неодинаковы. Это приводит к тому, что молекулы каучука, находящиеся в зонах более высокого градиента скорости, при выходе из головки шприц-машины будут в большей степени проявлять свои упругие свойства и в этих зонах произойдет наибольшее увеличение размеров сечения полуфабриката, который будет иметь не квадратное сечение, а сечение с выпуклыми сторонами. [c.304]

Коллаген состоит из трехцепочечных спиральных молекул, из которых во внеклеточном пространстве строятся длинные, похожие на канаты фибриллы или же слои, которые в свою очередь могут образовывать множество высокоупорядоченных структур. Молекулы эластина образуют обширную сеть, состоящую из ковалентно сшитых волокон и слоев способность этой сети растягиваться и сжиматься придает матриксу упругие свойства. Молекулы фибронектина образуют волокна, способствующие клеточной адгезии. Гликозаминогликаны представляют собой гетерогенную группу длинных отрицательно заряженных полисахаридных цепей, которые (за исключением гиалуроновой кислоты) ковалентно соединены с белком в гигантские молекулы протеогликанов. Как полагают, все эти белки и полисахариды матрикса могут взаимодействовать, образуя множество различных пространственных структур, причем тип структуры отчасти определяют секретирующие матрикс клетки. Поскольку ориентация элементов матрикса в свою очередь влияет на ориентацию заключенных в нем клеток, вполне вероятно, что упорядоченность может передаваться через матрикс от клетки к клетке. [c.241]

Константа kg характеризует сопротивление связи на разрыв при малых колебаниях, упругие свойства химической связи при бесконечно малых смещениях. Чем kg выше, тем труднее развести ядра от положения равновесия. Константа kg как вторая производная потенциальной энергии при г Tg определяет собой крутизну, подъем потенциальной кривой. Чем круче идет кривая, тем меньше амплитуда колебаний. В общем случае чем более упруга связь, тем она и прочнее. Ниже приведены силовые постоянные и энергии диссоциации двухатомных молекул с ординарной, двойной и тройной связью. [c.164]

Интересно отметить, что по сравнению с чистой жидкостью в дисперсиях волокон или растворах полимеров с длинными молекулами гидравлическое сопротивление при турбулентном режиме движения понижается. Это объясняется тем, что содержащиеся в жидкости длинные частицы уменьшают турбулентные пульсации и, таким образом, способствуют сохранению ламинарного пограничного слоя. При исследовании реологических свойств волокнистых суспензий выявлены три области различного их поведения. В первой области, характеризующейся низкой объемной концентрацией частиц, свойства потока определяются вязкостью сплошной фазы. С увеличением объемной концентрации частиц их инерционные и упругие свойства оказывают существенное влияние па поведение суспензий наряду с вязкостью сплошной фазы (вторая область). При больших объемных концентрациях частиц определяю- щим фактором становится взаимодействие их друг с другом, что приводит к структурированию, характерному для неньютоновских жидкостей. Более низкий коэффициент трения по сравнению с его значением для однородной жидкости наблюдается во второй области. Граница между областями зависит от формы частиц, характеризуемой отношением длины к диаметру/ = L/D, и их объемной [c.151]

В связи со сказанным становится понятной сущность процесса вулканизации каучука. Сырой, необработанный каучук обладает лишь небольшой упругостью. Уже при небольшом повышении температуры он становится больше похожим на пластичную смолу. В процессе вулканизации происходит сшивание нитевидных молекул каучука при помощи серных мостиков. В результате этого несколько возрастает взаимодействие между цепями и увеличиваются упругие свойства каучука. При дальнейшей вулканизации число серных мостиков возрастает, их становится так много, что они прочно сшивают нитевидные молекулы каучука, закрепляя их в неподвижном состоянии. Так каучук превращается в твердый,] неэластичный эбонит. [c.322]

Таким образом, при определенных условиях (температуры, состава среды) можно вызвать разрушение фиксированного взаимного расположения цепных молекул в пространственной сетке и их взаимное перемещение. Этот процесс перехода студня в состояние раствора полимера называют плавлением студня. Таким образом, различие между студнем и раствором полимера той же концентрации заключается в наличии или отсутствии сетчатой структуры. При наличии пространственной сетки (в студне) взаимное перемещение молекул исключено и студень, если концентрация не очень высока, обладает лишь упругими свойствами, похожими на свойства твердого тела при разрушении пространственной сетки (в растворе) появляется возможность необратимого перемещения молекул или течения. [c.208]

Этот элементарный расчет проведен в предположении об однородных упругих свойствах белковой глобулы. Если область присоединения субстрата в ФСК имеет повышенную жесткость, то энергия упругой деформации фермента уменьшится и может оказаться даже меньше энергии молекулы субстрата. [c.402]

К каучукам относят эластичные высокомолекулярные соединения, способные под влиянием внешних сил значительно деформироваться и быстро возвращаться в исходное состояние после снятия нагрузки. Сохранение упругих свойств в сравнительно широком интервале температур объясняется тем, что молекулы таких высокомолекулярных соединений, имеющие линейное строение, в обычном состоянии изогнуты и закручены, но легко вытягиваются и способны обратимо перемещаться друг относительно друга, восстанавливая после снятия усилия свои прежние формы и длину. [c.588]

В настоящее время не существует способов количественного определения взаимодействия между звеньями, позволяющих рассчитать форму цепной молекулы в конденсированной системе. Однако наиболее важные свойства высокополимеров определяются именно взаимодействием звеньев и состоянием цепи. Аномальные упругие свойства полимеров являются следствием деформируемости цепей и поэтому определяются состоянием цепей в исходном материале. Исключительно высокие значения вязкости высоко-лолимеров являются следствием большого значения энергии взаимодействия между цепями, слагающегося из взаимодействия звеньев. [c.219]

Перемещение молекул вызывает течение, а изменение их формы определяет эластические или упругие свойства высокополимеров [1, 2]. [c.298]

Как указывалось ранее [1,2], при деформации высокополимеров всегда следует различать упругую деформацию, связанную с изменением формы цепных молекул, и процессы течения, связанные с перемещением цепей относительно друг друга. Поэтому в общем виде можно предполагать, что при изменении температуры в высокополимерах могут наблюдаться раздельно два явления прекращение взаимного перемещения больших молекул (потеря текучести) и прекращение взаимного перемещения звеньев цепных молекул (потеря упругих свойств). [c.303]

В предыдущем сообщении [1] было показано, что студни, содержащие до 20% желатины, являются устойчивыми сетками, в которых участки цепей друг с другом практически не взаимодействуют. Сетчатая структура разбавленных студней определяет их упругие свойства, а слабое взаимодействие между участками цепей — высокую эластичность и отсутствие релаксационных явлений. В этом отношении поведение цепных участков аналогично поведению молекул в разбавленных растворах, которые так/ке релаксируют очень быстро из-за слабого взаимодействия друг с другом. [c.305]

Таким образом, в отличие от кристаллических веществ, у которых способность возвращаться в исходное состояние после прекращения действия внешней силы обусловливается взаимным притяжением частиц, высокоэластические свойства обусловлены тепловым движением звеньев цепей, действующим в направлении увеличения числа различных конформаций макромолекулы ( 22), что сопровождается возрастанием термодинамической вероятности и, следовательно, возрастанием энтропии ( 81). В этом отношении упругие свойства высокоэластичных полимеров ближе к упругим свойствам газов, так как в газах упругость тоже определяется не взаимным притяжением частиц, как в кристаллах, а тепловым движением молекул, и расширение газа так же сопровождается возрастанием его энтропии, как и возвращение полимера в первоначальное состояние. [c.567]

С увеличением температуры число возможных конформаций молекул полимеров растет, но наиболее вероятной их конформацией является свернутая. Упругие свойства полимеров, стремление молекул вернуться в наиболее вероятное для них состояние обусловлены только изменением энтропии. [c.77]

Рассмотрим сначала особенности силового поля пептидной группы. Для его определения нами были рассчитаны колебательные спектры свободных молекул формамида и всех его метильных производных, включая их О-изотопозамещенные ацетамида, Ы-метилформамида, Ы-метилацет-амида, Ы-диметилформамида и Ы-диметилацетамида [27]. Простейшие амиды содержат структурные элементы, упругие свойства которых были детально изучены нами ранее на более простых молекулах. Так, в расчетах первичных, вторичных и третичных метиламинов [28] и М-метилметиленимина [29] определены силовые постоянные метильной группы при азоте, постоянные а-связей Ы-С разных гибридных типов и постоянная тс-связи М=С. Таким образом, до расчета колебательных спектров амидов был известен интервал возможных изменений силовой постоянной связи Ы-С при вариации ее тс-порядка от О до 1. Полученные данные также показали малое влияние гибридизации атома N и порядка смежной связи на силовое поле группы Ы-СНз. В предварительно вьшол-ненных расчетах колебательных спектров альдегидов и кетонов [30, 31] были найдены силовые постоянные метильной группы при карбониле, постоянные (О)С-СНз и С=0. Обнаружено, что метилирование карбонильной группы вызывает заметное ослабление ее упругих свойств. [c.142]

Заканчивая обсуждение вопроса о значении характеристических частот, авторы хотели бы еще раз подчеркнуть следующее обстоятельство. Тот факт, что непосредственное применение эмпирических методов основано на использоваиии характеристических частот, не является серьез-Д1ЫЛ1 ограничением эффективности этих методов, так как упругие свойства молекулы представляют интерес для химика в той мере, в какой эти свойства могут быть приписаны отдельным связям или группам. В этом смысле можно сказать, что областью характеристических частот ограничены не только наши возможности, ио таки е и наши потребности. [c.35]

Упругими Свойствами обладают не только твердые тела. Tai При сжйтгш газа в закрытом сосуде его давление увеличиваете т. е. газ оказывает сопротивленйе внешним сжимающим сила Следовательно, газ является упругим телом — обладает объем по упругостьто- Упругость газа обусловлена тепловым движение молекул, т. е. имеет кинетический характер, [c.156]

Анализ водных растворов Сайпана и Дк-дрилла показал, что синергетическое усиление вязких и фильтрационных свойств при определенном соотношении этих компонентов (А.У. Шарипов) имеет место и в узком зазоре (рис.3.1), где упругие свойства полимерной композиции (кривая 3) на порядок превосходит аналогичные характеристики каждого из полимеров. Отмеченное связано с эффектом полиэлектролитного набухания , суть которого состоит в распрямлении или сворачивании молекул при изменении электростатического взаимодействия полярных звеньев полимера в присутствии ионов солей, полиэлектролитов, низко-и высокомолекулярных ПАВ. Макроскопически конформационные пре- [c.19]

В нашем случае усиление электростатического взаимодействия при инверсии зарядов полиэлектролитов и появление нерастворимых комплексов, выпол-няюптих функции адсорбционных центров, приводит к дополнительному усилению неньютоновских свойств по механизму, рассмотренному выше на примере полисахаридного раствора с твердым кольматаптом. С повышением количества биополимера в растворе происходит только частичная компенсация зарядов его полярных групп, приводящая к уменьшению электростатического отталкивания. Последнее, в соответствие с механизмом полиэлектролитного набухания , сопровождается сворачиванием молекул и усилением упругих свойств раствора. [c.22]

Следует иметь в виду, что в действительности форма упруго изогнутой нити отличается от формы дуги окружности [23], причем степень отличия зависит от условий на концах нити (стержня). Приведенные соотношения могут использоваться для количественных оценок свойств молекул, но их нельзя применять для аналитического (т. е. математического) исследования проблемы. Кроме того, ими, как и точными формулами, не следует пользоваться для получения соотношения между длиной куновского сегмента и персистентной длиной участка цепи, поскольку последняя связана со среднестатистической величиной угла у между концами цепи. [c.733]

Применяемые на практике волокна должны сочетать в себе высокую прочность на разрыв с известной упругостью. Низкомолекулярные вещества не могут удовлетворять этим требованиям, так как даже незначительная подвижность небольших молекул сразу повлечет за собой потерю ориентации, а следовательно, и снижение прочности в данном направлении если же ориентация этих молекул зафиксирована, тело становится твердым и малодефор-мируемым. В полимерах эти противоречивые требования вполне совместимы, так как большое время релаксации, характерное для целых макромолекул и больших их участков, обеспечивает устойчивость ориентированной структуры и прочность волокна, а малые периоды релаксации — подвижность небольших отрезков цепи, обусловливающую упругие свойства. [c.467]

При равной молекулярной массе более разветвленные молекулы оказывают меньшее гидродинамическое сопротивление при течении, т. е. разветвление длинных цепей вл ияет на вязко-упругие свойства [164, с. 6127] расплава, а следовательно, на условия переработки. Сопротивление раздиру уменьшается с увеличением степени разветвленности. Относительное удлинение в момент разрыва, так же как твердость и теплостойкость, зависит прежде всего от числа коротких разветвлений и средней молекулярной массы. [c.59]

При изучении наполненной кварцевылг и стеклянным порошком эпоксидной смолы [111] было установлено, что с ростом концентрации наполнителя тепловые и упругие свойства наполненного полимера изменяются. При этом коэффициенты в уравнении Симхи — Бойера увеличиваются, что указывает на повышение доли свободного объема повышаются также температуры стеклования. Авторы работы [111 объясняют это тем, что молекулы связующего в адсорбционном слое не участвуют в реакции отверждения, в результате чего плотность этого слоя ниже плотности отвержденной смолы, а свойства более резко изменяются с температурой. Следовательно, изменение модуля упругости и термического коэффи циента расширения связано с различиями во взаимодействии ме жду звеньями сетки в связующем в присутствии наполнителя. Это взаимодействие было оценено по величине внутреннего давления Рвп = ТаЕ—Р (где — термический коэффициент расширения [c.58]

Экспериментальное изучение многих веществ показывает, что они обнаруживают сопротивление течению, характерное для твердого состояния, не давая в то же время оснований для предположения о наличии в них геометрически построенных кристаллов илп достаточно развитой структуры. Их молекулы, очевидно, расположены беспорядочно, и физические свойства вещества одинаковы по всем направлениям. При раскалывании они не обнаруживают никакой тенденции к образованию плоских поверхностей, но имеют раковистый излом. Иногда эти вещества обнаруживают упругие свойства кристаллов так, например, в некоторой области их растяжение может быть пропорционально приложенной силе. Но часто, если нагрузка, даже относительно легкая, действует в течение достаточно долгого периода времени, в таком теле обнаруживается остаточная деформация, т. е. оно течет подобно очень вязкой жидкости. Эта необратимая деформация может быть очень мала по сравнению с испытываемой тем же телом упругой и вполне обратимой деформацией, исчезающей по удалении нагрузки. При нагревании такие вещества не обнаруживают резкой точки плавления или превращения, но размягчаются постепенно, причем остаточная деформация под влиянием нагрузки относительно быстро возрастает с температурой. Наконец, когда температура поднимается настолько, что вещество под влиянием приложенной илы начинает течь, то его чистые (предпочтительно свежеобра-зованпые) поверхности слипаются, если их приложить друг к другу и подвергнуть давлению величина и время приложения давления тем меньше, чем выше температура. Такие вещества называются аморфными твердыми телами. Их можно рассматривать как переохлажденные жидкости. Во многих случаях они могут быть получены путем охлаждения из жидкого состояния, хотя часто это невозможно вследствие их термической неустойчивости при температурах, требующихся для придания им достаточно высокой текучести. Подтверждением того, что они являются переохлажденными жидкостями, может служить то обстоятельство, что их характеристики текучести соответствуют получаемым при экстраполяции кривой вязкости, приведенной па рис. 14, гл. II. Другими словами, если жидкость мо кет быть сильно охлаждена [c.279]

Предполагается, что механические свойства полимеров должны зависеть от принципиальных характеристик взаимного расположения молекул, т. е. морфологии кристаллов, и молекулярной ориентации, которые настолько тесно связаны друг с другом, что любые попытки разделить их влияние будут в той или иной степени искусственными. Так, фактором, определяющим механическую анизотропию полиэтилентерефталата, является степень молекулярной ориентации, оцениваемая, например, по двулуче-прелрмлению. В табл. 10.5 приведены результаты измерения продольного модуля и модуля при кручении для волокон полиэтилентерефталата при комнатной температуре. Можно видеть,, что влияние степени кристалличности на эти модули мало по сравнению с влиянием молекулярной ориентации. Полагают поэтому, что в первом приближении неориентированные полимеры можн рассматривать как систему анизотропных упругих элементов с такими же упругими свойствами, как и у высокоориентированных полимеров [34, 351. [c.232]

При определении топологической структуры в виде графа существенным оказывается не только связность вершин, но и длина ребра, т. е. в качестве количественной характеристики должна фигурировать функция ММР участков цепей (ребер). Для математического же графа существенна только связность вершин. В настоящее время нет другого метода количественного описания циклических графов, кроме детального перечисления всех его элементов. В случае большого числа элементов системы, с которыми приходится сталкиваться при описании сетчатого полимера, такой способ описания не может быть продуктивным, поэтому необходимо вводить упрощающие предположения, которые бы позволили в определенном приближении описывать сетчатый полимер. Одним из таких приближений является представление сетчатого полимера в виде ветвящегося дерева бесконечно больших размеров. Этот подход лег в основу широкоизвестного статистического метода описания процесса формирования сетчатого полимера и его упругих свойств в высокоэластическом состоянии. Однако уже с ранних работ стало ясно, что существенной чертой сетчатого полимера является наличие в нем циклов различного размера. Так, Флори [2] пишет, что переход от разветвленных структур к сетчатым обусловлен тем, что функциональные группы ветвящихся молекул могут связываться между собой, давая сетчатую структуру . Тем не менее до самого последнего времени серьезных попыток количественно учесть это обстоятельство не было сделано. [c.6]

Цепные молекулы высокополимеров сами деформируются. Поэтому если цепная молекула велика, а количество полярных групп в ней мало, то при возникновении связей между полярными группами полимер утратит текучесть, но сохранит упругие свойства, обусловленные деформацией не вступивших во взаимодействие отрезков цепных молекул. Следовательно, при понижении температуры мы вправе ожидать двух переходов поте])и текучести нри возн1Гкновении связей между полярными группами и потери упругих свойств нри возникновении связей между звеньями полимера. [c.304]