Введение. Полимеры и их классификация

Зависимость реакции полимера от времени воздействия на него или скорости изменения внешних условий потребовала в дополнение к принятой в физике классификации состояний по характеру структуры (фазовые состояния) и способности сохранять объем и форму (агрегатные состояния) введения еще понятия релаксационное состояние, причем для аморфных полимеров определяют 3 таких состояния [c.30]

Пластификацию можно осуществлять двумя принципиально различными путями введением в полимер веществ, уменьшающих взаимодействие между макромолекулами, или изменением строения самих макромолекул за счет включения в них более гибких звеньев. В соответствии с этим различают два вида пластификации внешнюю и внутреннюю [1]. Пластификацию полимеров за счет введения низкомолекулярных веществ, уменьшающих межмо-лекулярное взаимодействие, называют внешней. Пластификацию путем включения в состав полимера звеньев, увеличивающих гибкость цепи, называют внутренней. Такая классификация имеет, однако, существенные недостатки. Действительно, для того, чтобы изменить структуру полимерной цепи, в частности, для того, чтобы ввести в цепь звенья иного строения, необходимо синтезировать новый полимер, либо провести определенную химическую реакцию [c.5]

Поэтому первоначальная классификация полимеров, предложенная Карозерсом, впоследствии была усовершенствована путем введения в нее представления о ступенчатой и цепной полимеризации. Согласно этому представлению, все реакции полимеризации подразделяются в соответствии с их механизмом независимо от того, сопровождаются они отщеплением каких-либо соединений или нет. Например, образование полиуретана из диола и диизоцианата рассматривается как ступенчатая полимеризация, [c.234]

ВВЕДЕНИЕ. ПОЛИМЕРЫ И ИХ КЛАССИФИКАЦИЯ [c.9]

В основу классификации экспериментальных методов рентгенографии можно положить либо способ регистрации дифракционного спектра (фотографический или ионизационный), либо агрегатное состояние исследуемого объекта (поли- или монокристалл, аморфное вещество, жидкость или газ). Несмотря на существование единого физического подхода к проблеме дифракции рентгеновских лучей (см. Введение и гл. I), различия в методических особенностях экспериментальных исследований различных объектов весьма существенны и приводят к появлению специальных областей рентгеноструктурного анализа. Например, значительная информация о белках, полимерах и ряде других объектов сосредоточена в области малых углов рассеяния от нескольких угловых минут до 3—5 градусов. С позиций физики рассеяния рентгеновских лучей между этой и всей остальной частью дифракционного спектра нет никакой принципиальной разницы, однако, специфические экспериментальные трудности, в первую очередь — малая интенсивность рассеянного излучения, привели к созданию специального рентгеновского оборудования — малоугловых рентгеновских камер и дифрактометров [1]. [c.111]

МОДИФИЦИРОВАНИЕ ПОЛИМЕРОВ, направленное изменение физ.-хим. и (или) хим. св-в полимеров. Различают М.п. 1) структурное-модифицирование физ.-мех. св-в без изменения хим. состава полимера и его мол. массы, т.е. изменение надмолекулярной структуры полимера 2) осуществляемое введением в полимер способных взаимод. с ним в-в, в т. ч. и высокомолекулярных (см. Пластификация полимеров. Стабилизация полимеров, Наполненные полимеры)-, 3) химическое-воздействие на полимер хим. или физ. агентов, сопровождающееся изменением хим. состава полимера и (или) его мол. массы, а также введение на стадии синтеза небольшого кол-ва в-ва, вступающего с осн. мономером в сополимеризацию илн сополиконденсацию. Указанная классификация в значит, степени условна, т. к. многие типы М. п. взаимосвязаны, напр, химическое М. п. часто приводит к существ, изменениям структуры полимера. [c.105]

Другим возможным способом классификации является систематизация по типам полимерных носителей реакционноспособных групп. Особую важность при этом приобретает вопрос активации полимеров. В предыдущем разделе были подробно рассмотрены методы введения различных реакционноспособных групп в полимерные структуры. Приведенные примеры можно обобщить в виде схем для наиболее распространенных полимеров. На рис. 2.3 приводятся данные по полимерным реакциям таких распространенных и стабильных материалов, как полиэтилен и полипропилен. Эти полимеры практически не участвуют ни в каких ионных реакциях, число вводимых в них активных групп обычно незначительно. Как правило, модифицированные структуры очень устойчивы и имеют гидрофобный характер. Однако даже такой чрезвычайно стабильный промышленный пластик, как полипропилен, может быть использован в качестве полимера-носителя в очень тонких реакциях (например, в фиксации ферментов). Модификацию полиэтилена и полипропилена можно осуществлять непосредственно в процессе переработки, поскольку многие технологические процессы (формование волокон, пленкообразование) проводятся из расплава, что создает богатые возможности для введения других активных мономеров, получения привитых и блок-сополимеров и т. д. Сшитый сополимер стирола и дивинилбензола может подвергаться различным химическим превращениям (рис. 2.4). Эти материалы будут подробнее рассмотрены в разд. В.З, посвященном полимерным реагентам. Введение групп типа ЗОзН придает полистиролу гидрофильность и позволяет получить растворимый полимер, однако, если такие группы вводятся в сшитый полимер, реакция протекает в очень неоднородных условиях и число присоединенных групп сильно зависит от размера частиц, их пористости, состояния поверхности и т. д. Очевидно, что в процессах ионообмена выгодно иметь возможно большее число таких групп. Для получения большей ионообменной емкости необходимо вводить группы —80 зН и —Ы КзХ почти в каждое фенильное ядро. При использовании полистирола в качестве носителя (при твердофазном синтезе пептидов, ферментативном катализе, катализе переходными металлами и т. д.) требуется, чтобы количество введенных групп превышало 10%. Химическая модификация полистирола (рис. 2.4) может быть осуществлена [c.44]

Классификация. Электропроводящими полимерными материалами называются материалы с удельной электрической проводимостью более 10 См/м. По составу электропроводящие полимерные материалы можно разделить на две основные группы. Первая группа — наполненные полимеры, электрическая проводимость которых обуслов- лена совокупностью проводящих цепочек, образуемых введением в полимер проводящих компонентов технического углерода (сажи), графита, мелкодисперсного металла или окислов металла. Проводящие полимерные материалы первой группы представляют собой гетерогенные системы, состоящие, как правило, из проводящего и изолирующего компонентов и наполнителя. Технологический принцип их изготовления основан на смешении проводящс го компонента со связующими (обычно смолами), пластификаторами, наполнителями и отвердителем. [c.5]

Характер теплового и других форм движения. При этом следует иметь в виду, что время оседлой жизни (по Я. И. Френкелю [1]) простых кинетических единиц существенно меньше, чем время существования более сложных элементов структуры, образованных из этих кинетических единиц. Описание полимеров на всех уровнях структурной организации не может быть полным, если наряду с морфологией не учитывать подвижность соответствующих структурных элементов [1—4]. Введение же в рассмотрение представлений о подвижности требует классификации структурных элементов по их стабильности. Как известно, реальные системы принято подразделять на кинетически и термодинамически стабильные. Этот же принцип должен [c.17]

Авторы настоящей книги поставили целью осветить наиболее существенные достижения в области теории и практики многокомпонентных полимерных систем. Книга состоит из введения, четырех глав и заключения. В них рассмотрены классификация и методы получения многокомпонентных систем на основе полимеров вопросы совместимости полимеров и межфазные явления в их смесях влияние структуры, состава и других факторов на свойства полимерных композиций. Описаны наиболее характерные и перспективные в практическом отношении системы па основе полимеров, их характеристики, области применения. [c.4]

В противовес отмеченному выше синтезу стабильных полимеров развилось новое направление, целью которого стало получение полимеров, способных за счет введения реакционноспособных групп осуществлять различные функции. Такие функциональные полимеры и являются основной темой данной книги. Классификация таких полимеров может быть проведена по осуществляемым ими функциям (например, электропроводность или светочувствительность), которые, естественно, связаны с введением в полимеры различных функциональных групп (Р). Однако, как хорошо известно, полимеры являются достаточно устойчивыми структурами, вследствие чего прямое введение групп Р - трудная задача. Один из возможных путей достижения этой цели состоит в использовании реакционноспособных промежуточных продуктов органического синтеза. Для получения конечного полимера с функциональной группой (Р—Р) следует объединять при синтезе стабильный полимер (Р) с реакционноспособными промежуточными продуктами, получая в результате реакционноспособный полимер (Р—К). [c.13]

Мы сочли целесообразным также предпослать главам, посвященным отдельным элементам или группе элементов. Введение (глава 1), в котором рассмотрены некоторые общие вопросы химии элементоорганических соединений, в частности их классификация, а также особенности строения и новые способы получения полимеров различных элементов. Для того чтобы читатели получили более полное представление о современном состоянии химии элементоорганических высокомолекулярных соединений в целом, во Введение включен обзор успехов в синтезе полимеров отдельных элементов, расположенных в том порядке, в каком эти элементы находятся в периодической системе. Естественно, что при этом мы почти не касались полимеров тех элементов, которым посвящены специальные главы, а главное внимание уделяли тем элементам, которые специально не рассматриваются. [c.3]

В связи с этой задачей напомним определения понятий полимеризации, присоединения и поликонденсации, использованных в главе 1. Первоначальный смысл этих понятий соответствовал обьиной классификации полимеров, введенной Карозерсом (1929 г.). Позже Марк (1950 г.) предложил новый вариант классификации, основанный на различии механизмов цепной и ступенчатой полимеризации. В дальнейшем будет использоваться второй вариант классификации полимеризационных реакций. [c.23]

Существуют и некристаллические упорядоченные структуры. По причинам, которые изложены ниже, довольно бессмысленно их систематизировать, за исключением, разве что, глобул, которые вполне дискретны, но не обязательно обладают внутренним дальним порядком. Дело в том, что путаница, царящая в монографической и журнальной литературе по поводу надмолекулярных структур, особенно в некристаллизующихся полимерах, обусловлена пренебрежением принципами статистической физики и физической кинетики. Описание полимеров на всех уровнях структурной организации не может быть полным, если наряду с морфологией не учитывается подвижность соответствующих структурных элементов . А введение подвижности ав томатически требует, при описании надмолекулярной организации в целом, не только описания пространственного распределения и -сил взаимосвязи структурных элементов, но и усреднения во времени (ср. стр. 45). При этом сразу выявляется третий признак классификации структур по их стабильности. Как известно, по отношению к так называемой денатурации все глобулярные белки принято подразделять на кинетически и термодинамически стабильные. ЭтОт же принцип должен реализоваться и по отношению к надмолекулярным уровням структурной организации полимеров. Все дискретные организованные структуры являются термодинамически стабильными отдельные организованные морфозы (типа сферолитов, например) могут обладать определенной — и регистрируемой, (см. гл. VII) — внутренней и внешней подвижностью, но ниже температуры фазового перехода они вполне устойчивы в отсутствие внешних силовых полей их время жизни т->оо. [c.47]

При описании и классификации систем полимер — растворитель введение третьего компонента (второй низкомолекулярный компонент) рассматривается с помощью понятий, используемых для двухкомпонентной системы, и результат такого введения описывается по аналогии с изменением температуры (например, введение небольших количеств осадителя приравнивается к понижению температуры, а введение активного растворителя — к повышению температуры). Допустимость такого упрощения и его пределы будут подробнее рассмотрены в гл. IV, специально посвященной трехкомпонентным системам. [c.87]

В качестве еще одной возможности классификации фуллеренсодержащих полимеров может быть разделение их на группы по химическим методам введения молекул фуллерена в полимерную цепь [c.196]

В любом из этих случаев требуется аппарат, позволяющий рассматривать сильно циклизованные сетки с учетом эффекта исключенного объема, причем петривиальность структуры иерархических сеток требует наличия классификации сеток по структуре. Перспективным математическим аппаратом, от которого можно ожидать решения этих задач, является так называемая диаграммная техника, применяющаяся в самых различных областях статистической физики [47] и введенная в физику полимеров Эдвардсом [48]. При этом если в других областях физики диаграммы были чисто формальным средством вычисления статистической суммы системы, то для разветвленных и циклизованных полимерных систем диаграммы являются просто упрощенными структурными формулами макромолекул, отражающими не химическую природу связей, а само их наличие и порядок, т. е. топологический уровень структурной организации сетчатого полимера. [c.134]

Поскольку физические свойства определяются не только химическим строением макромолекул, но и надмолеку.пярной структурой тела, то необходимо разобраться в возможных формах надмолекулярной структуры. В настоящее время неизвестно, какие вообще возможны формы надмолекулярных образований и как их следует классифицировать. Для низкомолекулярных кристаллических тел хорошо известна классификация всех возможных типов симметрии и соответствующих им типов кристаллов. у па.тгогичную систематику надо разработать и в области разнообразия надмолекулярной структуры. Необходимо выяснить, какие формы надмолекулярной структуры возможны в случае того или иного типа строения макромолекулы, той или иной ее гибкости или другой ее особенности. Нужно установить, какие тины надмолекулярной структуры возможны в том или ином физическом состоянии полимера (в кристаллическом, каком-либо из аморфпых состояний, в смесях, в композиционных материалах), поскольку введение, например частиц наполнителя, ие может не повлиять на возможные формы надмолекулярной структуры. Итак, определение для каждого типа строения макромолекул возможных форм надмолекулярной структуры и их классификация — вот первая из важных задач физики полимеров. [c.136]

Влияние на скелетные колебания характера ковалентных связей между повторяющимися звеньями цепи или независимо колеблющимися элементами значительно, и им ни в коем случае нельзя пренебречь или рассматривать его как возмущение. В твердом теле, образованном цепными молекулами, вместо скелетных колебаний возникают колебания решетки. Характер этих колебаний в значительной степени зависит также от межмолекулярного взаимодействия, влияние которого уже нельзя рассматривать как только возмущение. Поэтому колебания решетки в общем случае не идентичны скелетным колебаниям изолированной цепи. Только часть высокочастотных колебаний решетки твердого тела, образованного полимерными молекулами, можно в приближении рассматривать как скелетные колебания отдельных цепей, возмущенные действием межмолекулярных сил. Степени свободы поступательного движения отдельных повторяющихся структурных звеньев проявляются в цепной молекуле также в виде степеней свободы движения, обусловливающего изменение конформации цепи. Наконец, внешние степени свободы заторможенного вращения или колебаний и их более детальная классификация требуют учета тонкой структуры звена. Таким образом, степени свободы колебательного движения в значительной мере связаны со степенями свободы движения, приводящего к изменению конформации цепи. Однако при низких температурах конформация цепи в твердом полимере остается неизменной, поэтому влияние конформации цепи на спектр колебаний можно учесть введением соответствующего параметра [Янник (1968)]. Движение цепи и соответственно изменение ее замороженной конформации начинает происходить при более высоких температурах (даже в пределах температур плавления или стек -лования). Изменение конформации цепи может ь1ть описано [c.39]

В предлагаемой читателю книге при сохранении структуры первого издания приведенный материал разделен на три частгг, что позволило более четко выделить характерные группы химических превращений эластомеров — реакции их получения, полимерана-логичные превращения, реакции сщивания и др. В результате уточненной классификации число глав в книге возросло с 7 до 14. При подготовке к переизданию в книгу введены новые разделы, а прежний материал существенно переработан и дополнен В. А. Шершневым (введение, гл. 1, 3, 5—9) и А. А. Донцовым (гл. [c.6]

В отличие от предложенной нами, классификация Сперлинга более детальна и рассматривает большую группу композиций, которые в нашей книге не обсуждаются. Это макроскопические композиции, включающие лакокрасочные покрытия, пенопласты и системы типа пропитанных полимерами керамики, бетона и древесины. Как правило, это наполненные пористые системы, обладающие разными свойствами в зависимости от способа введения в них полимера. [c.10]