Высокомолекулярные соединения надмолекулярная структура

Исходя из вышеизложенного, к характеристикам, объединяемым общим понятием структура полимера , мы будем относить количественный и качественный состав атомов, входящих в макромолекулу, тип и содержание функциональных групп, порядок чередования групп атомов, размеры макромолекул, наличие или отсутствие меж-молекулярных связей, надмолекулярные структуры (в том числе,кристаллические). В случае высокомолекулярных соединений тонкие детали молекулярного строения, например способ соединения мономерных звеньев в цепь или пространственное расположение заместителей, определяющим образом влияют на свойства полимерного материала. Чрезвычайно важна информация о строении макромолекулы как целого - о молекулярной массе, виде ММР, о форме макромолекул, их гибкости, способности переходить в ориентированное состояние. [c.16]

Застудневание является важной стадией получения волокнистых материалов из растворов полимеров. Свойства растворов высокомолекулярных соединений с повышением их концентрации все больше и больше отличаются от свойств растворов низкомолекулярных соединений. Это происходит в результате взаимодействия друг с другом отдельных макромолекул, приводящего к образованию надмолекулярных структур, оказывающих большое влияние на качества изделий (волокон, пластмасс) из полимеров. [c.296]

Наряду с вышеуказанными основными реакциями при каталитическом гидрооблагораживании могут протекать побочные реакции ассоциирования частично гидрированных полярных осколков или структурных фрагментов высокомолекулярных соединений, ведущие к формированию новых структурных единиц с меньшими размерами частиц и ассоциатов, чем исходные надмолекулярные структуры. [c.50]

Структура химических волокон, пленок и других полимерных материалов предопределяется как комплексом свойств макромолекул соответствующих волокнообразующих высокомолекулярных соединений, так и способами их взаимной упаковки в полимерном теле (надмолекулярной организацией полимерного субстрата, морфологией полимерного материала). Как отмечалось выше, фундаментальным свойством, отличающим полимеры от низкомолекулярных соединений, является гибкость макромолекул. [c.89]

Низкотемпературные агрегативные комбинации наблюдаются при низких температурах, когда преимущественно на физическом уровне взаимодействуют надмолекулярные структуры, включающие парафиновые и асфальтеновые фрагменты. При понижении температуры межмолекулярные взаимодействия обусловлены силами Ван-дер-Ваальса. Формируются обратимые низкотемпературные комбинации высокомолекулярных соединений нефти — парафиновых, ароматических углеводородов, смол, асфальтенов. [c.52]

Книга содержит сведения о молекулярной н надмолекулярной структуре высокомолекулярных соединений и взаимосвязи ее с важнейшими физическими свойствами. Подробно описаны явления стеклования н релаксационные процессы, структурные превращения полимеров. [c.2]

При дальнейщем повышении температуры начинают устанавливаться химические связи, и наступает момент, когда энергия тепло -вого движения становится соизмеримой с энергией взаимодействия высокомолекулярных соединений. В этом случае, несмотря на наличие межмолекулярного взаимодействия, возможно изменение взаимного расположения отдельных частей (сегментов) сложных молекул. Такое состояние именуется высокоэластичным. При дальнейшем повышении температуры энергия взаимодействия молекул и их частей становится настолько большой, что она начинает значительно превышать энергию теплового движения, длительность установления равновесной конфигурации молекул возрастает, начиная с некоторой температуры структура фиксируется, осуществляется переход от равновесной к неравновесной структуре аморфного вещества, т. е. происходит стеклование. Наиболее отчетливо этот процесс прослеживается по изменению концентрации асфальтенов в системе, из которых формируются надмолекулярные структуры. В зависимости от растворяющей способности среды концентрация асфальтенов в системе сначала повышается, проходит через максимум и затем падает. [c.166]

Типичным для формирования структурно-механического барьера, ограничивающего проникновение фильтрата в пористую среду, является наличие двух фаз структурообразования - быстрой и медленной. В течение первой возникает адсорбционный слой, на второй фазе осуществляется более медленная достройка полимолекулярного граничного слоя, простирающегося на несколько молекулярных порядков, что характерно для адсорбции высокомолекулярных веществ на границе с твердым телом (В.А. Каргин, Ю.С.Липатов). На начальной стадии этот процесс может развиваться одновременно во всем объеме. Макромолекулы при этом могут входить в несколько зон структурообразования, формируя сетку, препятствующую дальнейшему массопереносу. По этой причине перемещение макромолекул носит преимущественно сегментальный характер. Кроме того, в отличие от низкомолекулярных соединений, активные группы или сегменты макромолекул никогда полностью не связываются с адсорбентом часть сегментов закрепляется на поверхности, остальные простираются в объем в виде петель или свободных концов. Вследствие этого на границе раздела фаз создаются предпосылки для создания поверхностного слоя полимера, локальная концентрация в котором отличается от среднего значения по объему. Этому способствуют и селективный характер адсорбции полимеров, являющихся по своей природе полимергомолога-ми, а также особенности адсорбента - пористой среды, радиусы капилляров которой могут быть сопоставимы с размерами макромолекул. Описанные процессы определяют закономерности процесса формирования надмолекулярной структуры жидкости в норовом канале. [c.12]

Последующее развитие науки показало, что белки действительно ответственны за функционирование живого организма. Однако для жизнедеятельности необходимы многие другие вещества — низко- и высокомолекулярные — и прежде всего нуклеиновые кислоты. Без многообразия веществ, взаимодействующих друг с другом, без химической гетерогенности жизнь невозможна. Индивидуальное химическое соединение любой сложности — будь то белок или нуклеиновая кислота — не живет. Бессмысленно говорить о живых молекулах. Живой организм и любая его функциональная часть — всегда сложная гетерогенная система взаимодействующих элементов — больших и малых молекул, ионов и надмолекулярных структур. [c.12]

При концентрациях выше концентраций насыщения высокомолекулярные соединения нефти образуют ассоциаты, являющиеся первой стадией структур, называемых надмолекулярными. Это первичные единицы НДС. Они могут быть упорядоченными (кристаллы парафина) или неупорядоченными (ассоциаты асфальтенов и карбоидов). [c.167]

До сих пор речь шла только о макроскопической вязкости полимера, которая очень велика и обусловлена взаимодействием целых макромолекул при их скольжеНии относительно друг друга. Вместе с тем величина вязкости, найденная по скорости диффузии небольших молекул в полимере и зависящая от движения отдельных сегментов его цепи ( микроскопическая вязкость ), близка к вязкости простой низкомолекулярной жидкости, молекулы которой ведут себя подобно сегментам Микроскопическая вязкость тесно связана с газопроницаемостью полимеров, с диффузией (и растворимостью) газов в них, во многом напоминающей по своему механизму течение жидкостей и имеющей очень большое практическое значение (автомобильные камеры, защитные покрытия, упаковочный материал, мембраны для разделения смесей газов и т. д). Газопроницаемость высокомолекулярных соединений [19] зависит от химической и надмолекулярной структуры полимера (наличие полярных групп, кристалличность или аморфность), формы, гибкости и ориентации макромолекул, характера межмолекулярного взаимодействия и т. д существенное значение также имеют природа газа (полярность, молекулярная масса, форма, непредельность) и температура. [c.405]

Физическая химия полимеров как самостоятельная область химии высокомолекулярных соединений развилась в 40-е годы на базе классической коллоидной химии [29], традиционным предметом исследования которой были, в частности, лиофильные коллоиды — природные полимеры [30]. Отказ от ряда представлений классической коллоидной химии и учет специфики строения высокомолекулярных соединений стимулировали интенсивное развитие исследований их структуры, физико-химических и механических свойств. Однако дальнейшее развитие представлений о структуре полимеров и свойствах их растворов вновь привело к необходимости рассмотрения гетерогенности этих систем на молекулярном и надмолекулярном уровнях, выражающейся в существовании различных степеней порядка в расположении макромолекул даже в аморфной фазе, существовании многофазных полимерных систем, наличии агрегатов или ассоциатов (мицелл) в термодинамически устойчивых растворах [31]. [c.9]

Рассмотрены существенные различия между растворами высокомолекулярных соединений и высокомолекулярными дисперсными системами показано, что частицы высокомолекулярных дисперсных фаз необязательно должны носить надмолекулярный характер. Описаны особенности процессов возникновения новых высокомолекулярных дисперсных фаз из метастабильных и лабильных растворов полимеров, а также условия формирования высокомолекулярных сетчатых конденсационных структур первого рода и ячеистых конденсационных струн р второго рода. Иллюстраций 9. Библ. 70 назв. [c.367]

Под молекулой высокомолекулярного соединения следует понимать материальную частицу, в которой связь между отдельными атомами осуществлена за счет сил главных валентностей. Ассоциированные частицы (рои, мицеллы, или другие типы надмолекулярных структур), образованные за счет сил побочных валентностей, не следует отождествлять с молекулой. [c.5]

Вместе с тем, оценивая творческое наследие В. А. Каргина в современной науке о полимерах, можно утверждать, что наиболее оригинальный вклад внес В. А. Каргин в становление и развитие учения о надмолекулярной структуре полимеров и распространение структурных подходов и представлений во все основные области физики, физической химии и химии высокомолекулярных соединений. [c.5]

Основным итогом научной деятельности В. А. Каргина в рассмотренном направлении явилось создание учения о надмолекулярной структуре полимеров, ставшего одним из основных разделов современной науки о полимерах. Более того, эти работы В. А. Каргина определили возникновение новых подходов не только в понимании физико-механических, но и химических свойств полимеров, а также в процессах синтеза высокомолекулярных соединений. [c.9]

Иногда о микрогетерогенных высокомолекулярных системах избегают говорить как о коллоидных, утверждая, что наблюдаемые в них глобулярные , пачечные и другие надмолекулярные образования (или надмолекулярные структуры ) являются не частицами диснерсных фаз, но флуктуациями, которые даже в стабильных растворах высокомолекулярных соединений могут достигать особенно крупных размеров и отличаются способностью к длительному существованию. Такое противопоставление неправомерно. Развивая подход Френкеля [c.319]

Иногда о микрогетерогенных высокомолекулярных системах избегают говорить как о коллоидных, утверждая, что наблюдаемые в них глобулярные , пачечные и другие надмолекулярные образования (или надмолекулярные структуры ) являются не частицами дисперсных фаз, но флуктуациями, которые даже в стабильных растворах высокомолекулярных соединений могут достигать особенно крупных размеров и отличаются способностью к длительному существованию. Такое противопоставление неправомерно, Развивая подход Френкеля [15], указавшего, что флуктуации могут быть гомофазными (гомогенными) и гетерофазными (гетерогенными), логичнее считать растворами системы, содержащие только достаточно малые гомофазные флуктуации системы же. [c.319]

Надмолекулярные структуры коллоидных размеров отличаются от неструктурированных молекул углеводородов большей молекулярной массой, наличием поверхности раздела фаз, более высокой плотностью и малой летучестью. Надмолекулярные структуры, сформированные из разных высокомолекулярных соединений, обладают не только различными физико-химическими свойствами, но и взаимно влияют на межмолекулярные взаимодействия. Это вызывает изменение структур-но-механической прочности и стабильности нефтяных дисперсных систем. [c.71]

Высокомолекулярные углеводороды нефти могут образовывать надмолекулярные структуры не только различной структурно-механической прочности, но и неодинакового поведения их при различных температурах. Парафиновые ассоциаты могут существовать только в области низких температур и тем в большем количестве, чем ниже температура системы. Другие виды высокомолекулярных соединений (асфальтены, смолы, полициклические ароматические углеводороды) склонны к межмолекулярным взаимодействиям не только при низких (недеструктивные процессы), но и при высоких температурах (деструктивные процессы). [c.3]

Надмолекулярные структуры отличаются от неструктурированных углеводородов большей молекулярной массой, наличием поверхности раздела фаз, высокой плотностью. Они придают нефтяной системе специфические свойства. При отсутствии надмолекулярных структур система находится в стабильном состоянии, юс появление приводит систему в нестабильное состояние, способное к расслаиванию. Надмолекулярные структуры, сформированные из различных высокомолекулярных соединений, обладают не только различными физико-химическими [c.3]

Согласно исследованиям, дисперсные системы высокомолекулярных соединений состоят из распределенных в дисперсной среде сложных структурных единиц, которые представляют собой надмолекулярные структуры, окруженные сольватной оболочкой [ ] [c.162]

В последнее время эта точка зрения была опровергнута открытием единичных микрокристаллов высокомолекулярных соединений, и сейчас можно утверждать, что любой полимер, способный к кристаллизации, может быть получен в виде единичных кристаллов . Было найдено, что кристаллизации полимеров предшествует упорядочение аморфных полимеров, т. е. тозник-новение аморфных надмолекулярных структур. Достаточно высокая в ряде случаев скорость кристаллизации полимеров подтверждает наличие предварительной упорядоченности макромолекул полимера в аморфном состоянии. Надмолекулярная структура аморфных каучуков характерна наличием пачек цепей, при слиянии которых образуются полосатые структуры каучуков. Кристаллизация происходит сначала в пределах пачек, а затем идет постепенно дальнейшее упорядочение кристаллизованных пачек. [c.85]

В данной книге автор поставил перед собой цель обобщить имеющиеся до 1978 г. в оригинальной литературе современные сведения о строении, свойствах, химических превращениях и областях использования смолисто-асфальтеновых веществ представлены данные, характеризующие надмолекулярную структуру асфальтенов, общие принципы структурной организации смол и асфальтенов, приведены справочные таблицы со структурно-групповыми параметрами смол и асфальтенов отечественных и зарубежных месторождений нефти, проанализированы известные в настоящее время гипотетические модели их строения предложен принцип, согласно которому высокомолекулярные соединения нефти можно отнести к смолистым нли асфальтеновым веществам. [c.5]

Свойства высокомолекулярных соединений зависят от химического строения, молекулярного веса, структуры цепи и взаимного расположения ( упаковки ) молекул — надмолекулярной структуры. [c.11]

Асфальтены образуют трехмерную структуру из ароматических полициклических монослоев. Устойчивость надмолекулярных структур асфальтенов определяется наличием в них свободных радикалов, о чем свидетельствуют явление парамагнетизма и высокая концентрация парамагнитных центров у асфальтенов. Образованные асфаль-тено-смопистыми соединениями надмолекулярные структуры называются сложными структурными единицами, которые состоят из ядра и сольватной оболочки, окружающей ядро (рис. 26). Ядро представляет собой ассоциат. из наиболее высокомолекулярных соединений и характеризуется определенной толщиной, упорядоченностью и прочностью. Сольватный слой образуется на границе раздела фаз за счет адсорбции и локальной диффузии компонентов дисперсионной среды, из более низкомолекулярных углеводородов и гетероатомных соединений. [c.93]

Асфальтены, в отличие от смол, не растворимы в алканах, имеют высокую степень ароматичности, которая в совокупности с высокой молекулярной массой гетероциклических соединений приводит к значительному межмолекуляриому взаимодействию, способствующему образованию надмолекулярных структур. Наличие надмолекулярной структуры асфальтенов является одной из важнейших особенностей этих компонентов и, в целом, определяет сложности их аналитического исследования. Если смолы можно легко разделить на узкие фракции то для разделения асфальтенов нужны специальные растворители, обладающие различной полярностью, а также специальные приемы, включающие гидрирование, термодеструкцию, озонолиз, а также набор современных методов (ИК- и УФ-спектроскопия, ЯМР-, ЭПР- и масс-спектрометрия, люминисцентный и рентгеноструктурный анализы) [19, 22, 23]. Например, экспериментами по гидрированию смол с М 600-800 и асфальтенов с М 1700 в мягких условиях [23] было показано, что из них могут быть получены углеводороды, по составу и свойствам приближающиеся к соответствующим углеводородам, вьвделенным из высокомолекулярной части нефти. Основное их отличие в более высокой цикличности, повышенном содержании серы и меньшем содержании атомов углерода с алифатическими связями. Это свидетельствует о наличии прямой генетической связи между высокомолекулярными углеводородами, гетероатомными соединениями, смолами, асфальтенами. [c.19]

Зона 1 - зона диффузии, адсорбция и термодеструктивного разложения надмолекулярных структур (высокомолекулярных смол, асфальтенов) зона 2 - зона диффузии, адсорбции и деструктивного разложения металлсодержащих соединений, а также деструктивного гидрирования сильяополярных гетероциклических соединений зона 3 - зона диффузии, адсорбции, деструктивного гидрирования внзкомолекулярных гетероциклических соединений и гидрирования ареиов и не-насьппенных продуктов термического разложения. [c.139]

Из природных дисперсных материалов торф относится к наиболее гидрофильным, что, в общем, закономерно, поскольку его образование происходит вследствие биохимического и химического превращений отмирающей растительности в условиях избыточного увлажнения и ограниченного доступа воздуха. Гидрогеологические, климатические и геоморфологические условия формирования торфяных месторождений, многообразие расте-ний-торфообразователей предопределяют сложность химического состава и структуры надмолекулярных образований торфа. Торфяные системы в общем случае представляют собой дисперсный капиллярно-пористый материал, в котором на долю твердой фазы приходится примерно 15—40% объема, занимаемого материалом. Твердая фаза торфа, в свою очередь, является полидисперсной системой с развитой поверхностью раздела фаз (50—400 м2/г) и по своей природе относится к многокомпонентным полуколлоидно-высокомолекулярным соединениям с признаками полиэлектролитов и микромозаичной гетерогенности. [c.63]

По-видимому, воздействие интенсивных импульсов давления, гидравлических ударов, кавитационных, акустических и других эффектов способствует разрушению и изменению размеров первичных надмолекулярных структур - сложных структурных единиц, образованных из присутствующих в сырье высокомолекулярных соединений - смол, асфальте-нов и полициклической ароматики Г28]. [c.43]

В метастабильном состоянии система характеризуется некоторым комплексом новых специфических свойств, обязанных проявлению межмолекулярных взаимодействий в системе, в большей степени между надмолекулярными структурами. Наиболее характерным свойством нефтяных систем в метастабильном состоянии яву яотся их склонность к фазообразованию. При этом вероятными компонентами отдельных фаз в случае их выделения являются концентраты высокомолекулярных структурирующихся компонентов системы, легкие низкомолекулярные углеводороды, не склонные к структурированию, а также гетероциклические неуглеводородные поверх1юстно-активные соединения нефти. [c.55]

Каждая стадия процесса термического превращения сырья характеризуется своим типом надмолекулярных структур. На определенном этапе появляются и растут ассоциаты высокомолекулярных соединений (жидкокристаллическая фаза). Наряду с этим процесс сопровождается интенсивным газовыделением, обусловленным деструкцией и удалением низкомолекулярных фракций. Конпентрашя и устойчивость газовых пузырей в ходе процесса изменяются, вместе с этим изменяется и активное сопротивление смеси, по котороглу можно суди Ь о д.-штель-ности отдельных стадий. [c.34]

В период с 1937 г. и до конца жизни в НИФХИ под руководством В. А. Каргина проводились фундаментальные исследования в области физико-химии растворов полимеров, механических свойств высокомолекулярных соединений, механизма образования полЕмерных студней, процессов структурообразования в кристаллизующихся полимерах и морфологии кристаллических структур, исследование влияния надмолекулярной структуры на механические и другие физические свойства полимеров, изучение характеристик вязкотекучего состояния и процессов структурообразования в расплавах полимеров, разработка методов модификации физико-механических свойств кристаллических полимеров, а также исследования в области молекулярной пластификации полимеров, приведшие к установлению правил объемных долей. [c.8]

Естественно, что для непосредственного наблюдения больших полимерных цепей и надмолекулярных структур наиболее перспективным является высокоразрешающий электронно-микросконический метод. Однако из-за специфики электронно-микроскопического исследования известные методы препарирования образцов, к сожалению, не могут быть при-мепепы для изучения структуры растворов высокомолекулярных соединений. Необходимость предварительного полного удаления растворителя и иеизбежно возникающие при этом ослолшения (концентрирование раствора, структурирующее действие сил поверхностного натяжения и др.) не дают нам возможности делать заключения о действительной структуре полимеров раствора. [c.315]

В настоящее время нефть и нефтяные остатки рассматриваются как растворы высокомолекулярных соединений (ВМС), склонные в определенных условиях к мехыолекулярныы взаимодействиям [II. В зависимости от качества и содержания структурирующихся компонентов нефти и нефтяных остатков и растворяющей способности среды ВМС могут находиться в ассоциатах. В ассоциатах содержится от 5 до 50% промежуточных соединений, удаление которых из надмолекулярной структуры является сложной задачей. Низкомолекулярные соединения (НМС), находящиеся за пределами сольватной оболочки, не обладают склонностью к структурировании и присутствуют в нефтяной системе в молекулярном состоянии. [c.3]

Малоструктурированные и структурированные нефтяные системы могут быть получены из неструктурированных систем тремя способами удалением из системы углеводородов, являющихся растворителями надмолекулярных структур, одним иа известных методов (испарением, экстракцией),при этом в остатке накапливаются структурированные высокомолекулярные соединения (асфальтены, смолы, полициклическая ароматика, парафины) [c.5]

Совершенно очевидно также,. что диффузия одного полимера в другой представляет собой явление растворения. Взаиморастворимость полимеров, к-рая в основном определяется соотношением их полярностей, очень важна для А., что вполне согласуется с известным правилом Дебройна. Однако заметная А. может наблюдаться и между несовместимыми, сильно различающимися по полярности полимерами, в результате т. наз. локальной диффузии, или локального растворения. Локальное растворение неполярного полимера в полярном можно объяснить неоднородностью микроструктуры полярного полимера, возникающей в результате того, что полимер, состоящий из цепей с полярными и неполярными участками достаточной протяженности, всегда претерпевает микрорасслаивание, подобное происходящему в смесях сильно различающихся по полярности полимеров. Такое локальное растворение вероятно в случае, когда диффундируют углеводородные цепи, т. к. в полярных полимерах объем неполярных участков обычно больше объема полярных групп. Этим и объясняется то, что неполярные эластомеры обычно проявляют заметную А. к полярным высокомолекулярным субстратам, в то время как полярные эластомеры к неполярным субстратам почти не прилипают. В случае неполярных полимеров локальная диффузия может обусловливаться наличием в одном или обоих полимерах надмолекулярных структур, исключающих диффузию в определенных участках межфазной поверхности. Значение рассмотренного процесса локального растворения, или локальной диффузии, для А. тем более вероятно, что, по расчетам, достаточно проникновения в субстрат молекул адгезива всего на несколько десятых нм (несколько А), чтобы адгезионная прочность возросла во много раз. В последнее время Догадкиным и Кулезневым развивается концепция, согласно к-рой на межфазной поверхности контакта двух мало- или почти полностью несовместимых полимеров может происходить диффузия концевых сегментов их молекул (сегментальная диффузия). Обоснованием этой точки зрения является то, что совместимость полимеров увеличивается с уменьшением их мол. массы. Кроме того, образование прочного адгезионного соединения может определяться не только взаимопереплетением молекулярных цепей в зоне контакта из-за объемной диффузии, но и диффузией молекул одного полимера по поверхности другого. Даже тогда, когда А. обусловливается чисто адсорбционными взаимодействиями, адгезионная прочность практически никогда не достигает своего предельного значения, поскольку активные груп- [c.11]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология