ИССЛЕДОВАНИЕ СТРУКТУРЫ И СВОЙСТВ ПОЛИМЕРОВ

Для реальных систем именно такая ситуация типична, и сложный релаксационный процесс представляют как суперпозицию независимых идеальных релаксационных процессов со своими временами релаксации, вводя функцию распределения времен релаксации (релаксационный спектр). В третьей части мы рассмотрим различные экспериментальные методы исследования релаксационных свойств полимеров и покажем, что наиболее эффективны методы, основанные на воздействии на полимер периодическими механическими силами и электрическим и магнитным полями с определенной частотой. Пока же остановимся на вопросе об особенностях перестройки структуры в полимерах, определяющих специфику их релаксационных свойств. [c.29]

Хелатные полимеры принадлежат к классу веществ, каталитические свойства которых в качестве гетерогенных катализаторов стали изучаться сравнительно недавно и до настоящего времени остаются еще слабо исследованными. Структура хелатных полимеров, их электрические и химические характеристики отличаются от таковых для металлов, их окислов, сульфидов и др. неорганических веществ, представляющих существующие гетерогенные катализаторы. [c.200]

Исследование реологических свойств полимеров в зоне плавления показало, что надмолекулярные структуры, характерные для твердых полимеров, образуются при понижении температуры из молекулярных объединений. Подобные объединения, состоящие из множества сцепленных между собой макромолекул, сравнительно устойчивы при деформации сдвига до температур, превышающих температуру плавления на десятки градусов [51, 54-56]. [c.10]

Кроме такого, косвенного, подхода к оценке растворяющей способности реакционной среды по отнощению к полимеру существуют прямые методы, заключающиеся в исследовании ряда свойств полимера при контакте с растворителем (сорбция растворителя, набухание, упорядоченность структуры полимера в растворителе и др. [2, 31]). Поскольку молекулярный вес полимера при этом не имеет решающего значения, для исследования могут быть использованы и сравнительно низкомолекулярные полимеры, получение которых обычно не представляет особых трудностей. [c.16]

Исследования термических свойств полимеров, в частности их термической деструкции, имеют первостепенное значение с научной точки зрения. Они помогают выяснить молекулярную структуру, например последовательность расположения элементарных звеньев или мономерных единиц и боковых групп в цепи полимера или сополимера, характер концевых групп цепи и поперечных связей между цепями. Такие исследования, кроме того, помогают выяснить степень прочности связей, удерживающих молекулы полимера вместе, кинетику деполимеризации, влияние времени, температуры, давления и других параметров на скорость и состав продуктов деструкции. [c.9]

Книга знакомит с современным состоянием учения о структуре и морфологии кристаллических полимеров— наиболее технически важных классов полимерных веществ. Исследования структуры кристаллических полимеров и возможность управления процессами кристаллизации представляют большой интерес не только для понимания свойств полимерного состояния вещества, но и с точки зрения технического использования полимерных материалов, придания им комплекса необходимых свойств. [c.4]

Важной составной частью работ по синтезу каучуков с необходимым комплексом свойств явились структурные исследования, направленные, с одной стороны, на изучение зависимости молекулярной структуры полимеров различных типов от условий их синтеза и, с другой, на установление -закономерностей влияния основных молекулярных параметров на физические, физико-механические и технологические свойства полимеров. Развитие этих исследований в значительной мере опиралось на труды А. П. Александрова, П. П. Кобеко, В. А. Каргина и П. Флори, в которых были сформулированы фундаментальные принципы строения молекулярных цепей и релаксационной природы механических и вязко-, эластических свойств полимеров. [c.14]

Исследования структуры имеют целью не только выявление механизма процесса. Они способствуют разработке обоснованных эффективных методов и режимов модифицирования мембран для улучшения их проницаемости, селективности и прочностных свойств. Важность структурных исследований определяется тем, что они дают ответ на первый из основных вопросов, с которым и связано исследование механизма,— каким образом происходит перемещение молекул через полимерную мембрану. Ответ на второй вопрос — каким образом достигается селективность процесса разделения, очевидно, также связан с успехами этих исследований. Представления о глобулярно-пачечном строении полимерных тел [51—54] оказались весьма благотворными для объяснения многочисленных экспериментальных данных в различных областях физики, химии и физической химии полимеров, что убедительно свидетельствует о действительном их соответствии реальной структуре полимерных материалов. Основу этих представлений составляет предположение о том, что элементарными первичными надмолекулярными образованиями являются либо глобулы, либо пачки> макромолекул с различной степенью упорядоченности внутри пачки. [c.64]

Однако уже к тому времени были известны коллоидные системы, обладающие термодинамической устойчивостью, например, растворы мыл и других коллоидных ПАВ (мицеллярные растворы). Кроме того, ио мере исследования структуры полимеров и их растворов стала проявляться важная роль поверхностных явлений в их свойствах. Это вызвало необходимость обратиться к более четким понятиям гетерогенности и микрофазы. [c.311]

Для исследования высокополимерных соединений и процессов их получения существуют различные модификации масс-спектрометрического метода. Одна из них относится к изучению продуктов термического распада полимеров [19], поскольку предполагают, что продукты термической деструкции в глубоком вакууме не претерпевают превращений и сохраняют структуру, отвечающую исходной молекуле. Исходя из этой предпосылки и используя данные масс-спектро-метрического анализа, было доказано, в частности, наличие разветвленных и пересекающихся цепей в молекуле полиэтилена, а также установлены зависимости между строением молекулы полиэтилена и физико-механическими свойствами полимера. [c.11]

При исследовании на нижнем пределе масштаба исследования, т. е. на уровне предельных частиц, необходимо охарактеризовать локальную структуру. Например, в случае диспергирования частиц технического углерода следует определить, являются ли частицы агломератами или индивидуально диспергированными частицами. Этот фактор может существенно влиять на химические свойства (например, на погодостойкость полиэтилена, содержащего технический углерод) и на механические свойства полимеров. Важность исследования локальной структуры в большой степени зависит от функционального назначения диспергируемой фазы. Локальную структуру изучают с помощью либо прямого микроскопического анализа, либо других доступных методов, позволяющих исследовать структуру на уровне предельных частиц [7]. [c.190]

Другой особенностью изменения диэлектрической проницаемости и потерь в полимерах является их чувствительность не только к изменениям сегментальной подвижности, но и к проявлениям подвижности боковых и концевых групп, а также отдельных звеньев макромолекулы. Благодаря высокой чувствительности к проявлению подвижности всех элементов структуры макромолекул, а также возможности проводить исследования в уникально широком диапазоне частот изучение диэлектрических свойств является прекрасным способом исследования структуры полимеров, к сожалению, недостаточно еще распространенным применительно к эластомерам. [c.74]

Однако, хотя детали надмолекулярной организации или релаксационные характеристики влияют —и подчас решающим образом—на электрическую прочность полимеров, вряд ли можно рекомендовать само свойство электрической прочности применять для исследований структуры или структурных переходов. Для этого, как мы видели, есть более прямые и эффективные методы. Задача должна ставиться наоборот зная все структурные и релаксационные факторы, влияющие на электрическую прочность, следует выбирать оптимальные структуру и условия для технической эксплуатации полимеров как диэлектриков. [c.263]

ИССЛЕДОВАНИЕ СТРУКТУРЫ И НЕКОТОРЫХ ФИЗИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ПОЛИМЕРОВ МЕТОДОМ ЯДЕРНОГО МАГНИТНОГО РЕЗОНАНСА [c.271]

Наряду с химией и физико-химией полимеров в последние два десятилетия постепенно начала развиваться и физика полимеров, для которой характерно применение идей и методов физики твердого тела, статистической и молекулярной физики, термодинамики и физики жидкого состояния для исследования структуры и свойств полимеров. С другой стороны, физика полимеров, включая и механику полимеров, имеет отличные от других разделов физики черты. [c.8]

Для исследования процессов, происходящих при нагревании или охлаждении полимеров, применяются методы линейной и объемной дилатометрии. Выше температуры структурного стеклования полимер обладает жидкой структурой, так как ближний порядок изменяется с температурой, аналогично тому, как это имеет место в простых жидкостях. В твердом состоянии ближний порядок зафиксирован и не меняется с температурой. В области перехода из жидкого состояния в твердое (или наоборот) наблюдается резкое изменение всех теплофизических свойств полимеров. Например, при понижении температуры (при неизменном давлении) в области этого перехода происходит резкое уменьшение коэффициента термического расширения. Если данный переход происходит при понижении температуры, то он называется структурным стеклованием, а в случае повышения температуры — размягчением. [c.262]

Исследование процесса плавления полимеров с помощью ДТА дает возможность изучить некоторые их свойства (температуру и температурный интервал плавления, теплоту плавления и др.) и особенности структуры (степень кристалличности, состав статистических и блок-сополимеров, стереорегулярность [c.105]

Рассмотренные примеры наглядно демонстрируют широкие возможности метода ДТА при решении большого круга вопросов, касающихся структуры и свойств полимеров. Как было показано, этот метод очень часто оказывается значительно более быстрым н простым по сравнению с другими. Сочетание метода ДТА с термогравиметрией, газовой хроматографией, масс-спектрометрией позволяет существенно повысить эффективность исследования. [c.116]

В анализе высокомолекулярных соединений систематические исследования структуры находятся в начальной стадии развития. Чем больше-имеется сведений о связи структуры полимера с его свойствами и механизмом полимеризации, тем больше возможностей синтеза веществ с заранее заданными свойствами. Отсюда следует огромное значение изучения структуры для науки и практики применения синтетических полимеров. [c.415]

По своим электрическим свойствам полимеры являются типичными диэлектриками. Их поведение в электрическом поле определяется такими характеристиками, как удельное электрическое сопротивление (объемное и поверхностное), электрическая прочность, диэлектрическая проницаемость и диэлектрические потери. Электрические свойства полимеров зависят от химического строения и физического состояния полимеров, от условий их испытаний и эксплуатации, в частности, от частоты и амплитуды напряженности внешнего поля, температуры, влажности среды, конструкции электродов и геометрических размеров испытуемого образца. Испытания электрических свойств полимеров необходимо не только для оценки их эксплуатационных качеств, но и для исследования их химического строения и структуры. [c.135]

Внимание исследователей привлекает изучение структуры расплавленных полимеров. Необходимость исследования их очевидна, поскольку первичное упорядочение, возникающее в расплаве, предопределяет структуру полимеров в твердом состоянии и тем самым оказывает влияние на прочность, термостойкость и другие свойства получаемых из расплава пленок и волокон. Известно большое количество косвенных экспериментальных данных, на основании которых можно утверждать, что в расположении участков цепных молекул в расплавах и растворах полимеров существует определенный порядок. Непосредственные данные об их структуре можно получить на основе дифракционных экспериментов. Работы в этом направлении впервые были выполнены [c.222]

Проведено исследование структуры ряда полимерных систем, различающихся химическими и физико-механическими свойствами, в широком интервале температур (вплоть до превышающей температуру плавления полимеров на 100°С и более). Для исследования структуры полимерных расплавов использованы рентгенографический и электронографический методы. Электронограммы получали с пленок толщиной [c.222]

Исследованию структуры и свойств высокополимерных соединений посвящены работы многих советских ученых. В трудах В. А. Каргина и Г. Л. Слонимского развиваются взгляды на механические свойства полимеров на основе представлений об их строении и характере взаимодействий в них. [c.376]

Настоящая глава посвящена методам исследования структуры полимеров, которая в значительной степени определяет физические свойства готовых изделий. [c.98]

Открытие стереоспецифической полимеризации положило начало новому этапу в исследовании структуры и свойств полипропилена. В зависимости от условий полимеризации структура полипропилена может быть нескольких типов, которые различаются пространственным расположением метильных групп по отношению к главной цепи полимера [2, 3, 4]. [c.63]

Современная полимерная химия представляет собой область науки, впитавшую в себя многие положения органической и неорганической химии, физической и коллоидной химии, физики твердого тела и других научных дисциплин. Это объясняется многообразием химических структур высокомолекулярных соединений и процессов их образования, спецификой свойств полимеров и приводит к тому, что интерес ко многим, особенно промышленным полимерам, не ослабевает уже на протяжении более 50 лет. Вместе с тем необходимо отметить, что анализ полимеров, часто плохо растворимых и не плавящихся до начала термического разложения, сопряжен во многих случаях со значительными экспериментальными трудностями. Сказанное касается и изучения процессов образования высокополимеров. При этом, хотя задачу синтеза новых полимеров нельзя считать более простой по сравнению с их анализом, все же, вероятно, в идеале соотношение между химиками, занимающимися исследованием полимеров, и химиками-синтетика-ми должно быть существенно больше единицы. [c.5]

В книге, состоящей из 40 глав, основное место, естественно, уделяется описанию различных методов исследования полимеров. Представлены все методы определения молекулярных весов полимеров, их молекулярновесового распределения, обсуждаются разнообразные спектральные методы, применяющиеся для анализа строения и структуры гомо- и сополимеров УФ-, ИК-, КР-спектро-скопия, эмиссионная спектроскопия, спектроскопия ЯМР, масс-спектроскопия, спектроскопия ЭПР, нейтронное рассеяние, аннигиляция позитронов. Ряд глав посвящен хроматографическим методам, таким, как газовая и жидкостная хроматография, в том числе и при высоких давлениях, тонкослойная хроматография, ионообменная хроматография, ситовая хроматография, включая гель-про-никающую хроматографию, хроматография с обращением фаз. Методы анализа структуры полимеров обсуждаются при рассмотрении электронной микроскопии, рентгеноструктурного анализа, дифракции электронов и ряда других методов. Физические свойства полимеров оцениваются с помощью таких методов, как дилатометрия, определение температур плавления и стеклования полимеров, их электрических характеристик, анизотропии, диффузии и поверхностного натяжения. Представлены также методы исследования различных видов деструкции полимеров. [c.6]

Многократные циклические деформации. Как видно из рис. 9.11, после некоторого онределевнюго числа циклов деформации устанавливается стационарный режим деформирования, характеризующийся возникновением стабильной для данных условий надмолекулярной структуры. Для исследования релаксационных свойств полимеров представляет инте])ес измерение способности их к релаксации именно в этом режиме. При этом желательно, чтобы величина предельной деформации за цикл была минимальной, чтобы проводить исследования с практически недеформированным полимером в линейной области упругости. Это позволит легче установить количественную в.заимосвязь свойств со структурой полимера, которая, конечно, изменяется при большой деформации (десятки и сотни процентов). Желательно также в процессе испытания варьировать время цикла в возможно более широких пределах, т. е. иметь возможность значительно изменять частоту воздействия силы на образец. [c.129]

Значительное количество опубликованных работ относится к полимерам, в которых жидкокристаллический порядок проявляется в основном боковыми группами, тогда как упорядоченность основной цепи выражена слабее. Этим вопросам посвящена гл. 3. Исследования структуры гребнеобразных полимеров с увеличением длины алкильной боковой цепи показали, что взаимодействия боковых групп резко возрастают по мере удлинения алкильной цепи [98—101]. Таким образом, можно ожидать, что полимеры с жесткими и достаточно длинными боковыми группами будут проявлять жидкокристаллические свойства. [c.73]

Один из резонансных методов — метод колеблющегося язычка — основан на изучении изгибных резонансных колебаний тонкого стержня с закрепленным концом. Этот метод особенно удобен для исследования динамических свойств полимеров, структура которых заметно меняется в процессе термической или радиационной вулканизации. Авторами работы [13] разработана и теоретически обоснована методика, а также сконструирован прибор для определения динамических характеристик полимерных материалов по методу колеблющегося язычка с учетом внутреннего трения в широком интервале температур (—150-ь200 С) при низких звуковых частотах (10—10 гц). Метод позволяет не только исследовать динамические характеристики полимеров, но и изучать влияние пластификации, наполнения и ориентации молекулярной структуры на динамические свойства материалов. [c.231]

Влияние температуры. На основании исследований, проведенных во ВНИИполимер о зависимости структуры полимеров хлоропрена от температуры путем определения молекулярномассового распределения полимеров (методами ИКС и ЯМР), содержания кристаллической и аморфной фаз (методом рентгеноструктурного анализа) было установлено, что с повышением температуры полимеризации происходит снижение регулярности структуры полимеров и уменьшение их средней молекулярной массы. Одновременно с повышением температуры полимеризации уменьшается скорость кристаллизации (рис. 1). При пониженных температурах полимеризации, тенденция к кристаллизации сохраняется в вулканизатах, вызывая увеличение их твердости и уменьшение эластичности [18]. На основании данных о влиянии температуры на свойства полимеров хлоропрена была принята в качестве оптимальной температура полимеризации 40°С. [c.372]

Хотя электрические свойства полимеров лежат в основе многих их технических применений, далеко не все эти свойства удобны для гроведения структурно-кинетических исследований. В настоящей главе будут рассмотрены лишь те электрические свойства, которые позволяют судить о структуре и подвижности структурных элементов при использовании методов релаксационной спектрометрии. [c.231]

Естественным образом электрйческую прочность полимеров можно использовать не как эксплуатационное свойство, а для исследования структуры постольку, поскольку она связана с температурой, а через нее — с электропроводностью и деформационными состояниями. С определенными оговорками, при этом можно пользоваться принципом ТВЭ. Так, электрическая прочность подавляющего большинства полимеров в силу указанных факторов при повышении температуры убывает, причем наиболее резкие изменения происходят в области релаксационных или фазовых переходов. [c.263]

Для характеристики особенностей строения макромолекул полимеров и их взаимодействия чаще всего проводятся исследования физических свойств разбавленных полимерных растворов разной концентрации. Вязкость, измеряГемая в обычных условиях, относится к почти предельно разрушенным пространственным структурам, обладающим в таких разбавленных растворах полимеров весьма малой прочностью. Случаю, когда практически отсутствует пространственная структура в системе, соответствует так называемая удельная вязкость (по терминологии Штаудингера). Исследования вязкоупругих свойств растворов полимеров в условиях [c.154]

В главах IV, V и VI рассмотрены вопросы, свя.занныс с гибкостью полимерных цепей, ф 13овыми состояниями полимеров, особенностями упорядоченности макромолекул, а также изложены методы исследования структуры полимеров. В главах УП, У1П, IX, X освещены механические и реологические свойства полимеров. [c.10]

Исследование процессов кристаллизации полимеров и морфологии кристаллических структур начато сравнительно недавно и много вопросов остаются еще не выясненными. Однако уже теперь ясно, что с ростом сферолитов меха-ипческие свойства ухудшаются, возрастает хрупкость, особенно при сфероли-тах кольцевого типа. [c.259]

Процесс деформации сопровождается не только ориентацией сегментов макромолекул пли кристаллитов в направлении приложенных усилий, но и изменением межмолекулярных взаимодействий, что отражается на физико-механических свойствах полимера. Согласно Липатову [50], на начальных стадиях деформации происходит возрастание объема растянутого полимера, которое указывает на разрыв в результате деформации части связей между молекулами полимера. Такой разрыв приводит к увеличению среднего расстояния между звеньями соседних полимерных цепей. В работе Уэйтхема и Герроу [53] было показано, что при растяжении целлюлозных волокон до удлинения 5 /о энтропия возрастает, что связано с разрушением исходной структуры волокна до того, как начинается собственно ориентация. Аналогичные представления возникли при исследовании ориентации полиамидных волокон Б зависимости от степени деформации [54—56]. На определенной стадии деформации авторы наблюдали появление такой структурной модификации, которая свидетельствует о разрушении кристаллитов. Дальнейшая деформация приводит к выпрямлению участков цепей и нх ориентации в направлении растяжения. Этот процесс создает предпосылки для установления нового порядка в расположении цепей, которое при благоприятных условиях может привести к равновесию, характеризующемуся повыиленнем плотности упаковки. [c.77]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология