Структура и свойства высокополимеров

Исследованию структуры и свойств высокополимер-ных 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.469]

СТРУКТУРА И СВОЙСТВА ВЫСОКОПОЛИМЕРОВ [c.11]

Структура и свойства высокополимеров [c.13]

Зависимость некоторых физико-механических свойств высокополимеров от их структуры [c.128]

Физические свойства таких высокополимеров зависят от их структуры. Обычно они имеют аморфную или лишь частично кристаллическую природу при нагревании скорее размягчаются, чем плавятся. Хотя обычно они растворимы в подходящих растворителях, но даже разбавленные растворы их характеризуются очень высокой вязкостью. При увеличении полярности и правильности расположения боковых групп они изменяют свои физические свойства от каучукоподобных веществ через вещества, [c.114]

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]

Термин макромолекулы обычно применяется к молекулам с молекулярными весами более 10 000. Такие макромолекулы, как белки, полинуклеотиды и полисахариды, необходимы для жизни, их структуры осуществляют сложные функции. Макромолекулы типа синтетических высокополимеров являются основой многих синтетических волокон, пластиков и синтетического каучука. Соотнощение между физическими свойствами этих материалов и их молекулярным строением имеет огромнейшее значение. В этой главе будут рассмотрены белки и синтетические высокополимеры. Изучая такие свойства, как вязкость, ультрацентрифугирование, диффузия осмотическое давление и рассеяние света, можно получить информацию об их молекулярном весе, о распределении и форме распределения молекулярных весов. [c.601]

Гибкость цепных молекул приводит к особому характеру теплового движения в полимерах, так как отдельные части длинной и гибкой молекулы участвуют в тепловом движении независимо друг от друга, в результате чего длинная цепная молекула непрерывно изменяет свою форму, переходя от одной конформации к другой. Различие конформаций молекул высокополимеров можно рассматривать, исходя нз основных структур, содержащих транс- и гош-формы . Всю цепную молекулу можно условно разделить на отдельные участки — сегменты, величина которых позволяет оценивать гибкость данной цепной молекулы. Учитывая, что некоторые свойства полимеров (вязкое течение и др.) обусловливаются поведением сегментов, можно вычислить среднюю длину сегмента, которая колеблется обычно в пределах нескольких десятков звеньев. [c.76]

Мне кажется справедливой и основная концепция автора, которая сводится к тому, что специфические особенности строения высокополимеров проявляются в специфических закономерностях их разрушения. Способность макромолекул деформироваться проявляется в эффекте дополнительной ориентации. Материал, взятый для испытания, имеет структуру, существенно отличающуюся от структуры материала в том месте, где она разрушается. Релаксационные свойства, проявляющиеся в процессе разрушения, существенно отличаются от тех, которые оцениваются при обычных методах (например, релаксация напряжения при значениях деформации, малых по сравнению с разрывными). [c.5]

Внешняя аналогия зависимостей, характеризующих отдельные структурно-механические свойства клееных нетканых материалов и высокополимеров, привела некоторых исследователей [3] к мысли о том, что существует глубокая аналогия структурно-механических свойств нетканых материалов и высокополимеров, обусловленная сходством их структур. При этом утверждается, что нетканые материалы можно рассматривать как макромодели высокополимеров, а волокна в нетканых материалах — как макромодели макромолекул высокополимеров. Связи между волокнами в нетканых материалах при этом отождествляются с межмолекулярным взаимодействием в высокополимерах. [c.284]

Указанные представления нельзя считать обоснованными, так как они несовместимы с правильными представлениями о структуре и свойствах нетканых материалов и высокополимеров. [c.284]

Согласно современным представлениям физико-химии полимеров [13], для высокополимеров является характерным наличие надмолекулярных структур, которые влияют на их свойства. Рассмотрение нетканых материалов как макромоделей высокополимеров связано с отказом от этих представлений, так как в нетканых материалах с неориентированным расположением волокон невозможно представить наличие структур из волокон, которые можно было бы представить как макромодели надмолекулярных структур высокополимеров. [c.284]

Такая связь между структурой тела и его фазовым состоянием возникла вследствие того, что расположение элементов структуры в низкомолекулярных телах полностью определяет термодинамические свойства этих тел. Эта очень важная и простая связь структурных и термодинамических характеристик не может остаться без существенных изменений при переходе к высокополимерам. [c.87]

На основе сведений о мен<молекулярном взаимодействии, а зачастую также и сведений о структуре раствора в теории растворов строится молекулярная модель раствора. Эта модель всегда является упрощенной. Строя модель, стремятся отразить прежде всего характерные особенности, присущие данной группе растворов. Например, в теории разведенных растворов электролитов предполагается, что растворитель представляет собой некоторую среду с диэлектрической проницаемостью В, в которой движутся заряженные сферические частицы—ионы. В теории строго регулярных растворов молекулы представляют в виде шариков, распределенных по узлам кристаллической решетки и взаимодействующих между собой с помощью короткодействующих центральных сил. В теории растворов высокополимеров часто допускают, что силы межмолекулярного взаимодействия не играют определяющей роли и свойства раствора зависят главным образом от размеров и формы молекул, которые оказывают существенное влияние на рост энтропии при образовании раствора из компонентов. [c.26]

Огромный прогресс в изучении высокополимеров за последние годы, синтез большого количества полимеров с каучуковыми свойствами (синтетические каучуки), а также полимеров, обладающих комплексом промежуточных свойств между каучуками и пластиками, и принципиальное тождество химической структуры этих полимеров сделали невозможным какое-либо принципиальное разграничение понятий пластмасса и каучук . [c.148]

Синтетические смолы для ионного обмена представляют собой твердые гели кислого или основного характера, нерастворимые в воде и органических растворителях. Они характеризуются достаточной устойчивостью к действию слабых кислот, щелочей и окислителей. Некоторые из них устойчивы к температурному воздействию. Физические свойства ионитов — твердость, нерастворимость, набухаемость, отсутствие способности плавиться и перегоняться при нагревании — обусловлены высоким молекулярным весом и трехмерным или сетчатым строением этих соединений. Химическая активность ионитов обусловлена структурой тех или других функциональных групп, жестко связанных с пространственной молекулярной сеткой и способных вступать в химические реакции с другими веществами. Высокополимеры с подвижными ионами водорода принято называть катионитами, а с гидроксильными ионами — анионитами. [c.65]

СВОЙСТВА И ПОЛУЧЕНИЕ ВЫСОКОПОЛИМЕРОВ СТРУКТУРА МАКРОМОЛЕКУЛ [c.17]

Поведение твердых органических веществ, таких, как парафин или высокополимеры, изучено недостаточно, но, по-видимому, они занимают промежуточное положение между ионными кристаллами и жидкостями. С одной стороны, при облучении эти вещества приобретают свойства проводимости, вероятно, вследствие перехода электронов в зону проводимости, а не из-за подвижности образующихся ионов (см., например, работу [Р23], а также стр. 323). В этом отношении твердые органические вещества походят на ионные кристаллы. С другой стороны, как показывают измерения спектров поглощения, в полимерных структурах захват электронов и дырок вызывает сомнения, за исключением случаев, когда облучение ведется при низких температурах [М58]. Это может быть обусловлено отсутствием стабилизирующих электрических сил. При комнатной температуре электроны должны либо возвратиться к положительным ионам, либо принять участие в реакциях, подобных изображенной уравнением (12). Для разрешения всех противоречий, имеющихся в этой области, необходимо провести дальнейшие исследования, особенно для согласования результатов физических наблюдений, касающихся органических твердых веществ, с данными химических работ (см. гл. VI). [c.28]

Одной из особенностей фосфатных связующих, обусловившей их широкое применение, является способность образовывать достаточно прочные структуры при относительно невысоких температурах и сохранять прочностные характеристики при нагревании. Благодаря этим свойствам фосфатные материалы, получаемые по технологии, близкой к технологии получения изделий на основе органических высокополимеров, не уступают керамическим материалам. [c.29]

В предыдущей главе было показано, что различные катионообменные смолы представляют собой высокополимеры с плотными поперечными связями, содержащие полярные анионы, отрицательный заряд которых нейтрализован катионами. Эти катионообменные смолы можно рассматривать так же, как нерастворимые электролиты, состоящие из чрезвычайно большого недиффундирующего аниона и простого, способного к диффузии катиона. Так как ионный характер этих смол в первую очередь определяется полярными группами, например сульфогруппой, карбоксильной, фенольной или фосфиновой группой, и совершенно не зависит (за исключением физических свойств) от неполярной части структуры, неполярную часть можно просто до некоторой степени игнорировать и рассматривать обменную способность как свойство только полярных групп. [c.30]

Лит Кобеко П. П, Аморфные вещества, М — Л, 1952 К а р г и п В. А., Слонимский Г Л, Краткие очерки по физико-химии полимеров, М, 1967, А л ф р е й Т.. Механические свойства высокополимеров, пер с англ, М, 1952, с, 217, Тобольский А., Свойства и структура по.шмеров, пер. с англ., М., 1964, Ферри Дж, Вязкоупругие свойства полимеров, пер с англ, М., 1963, с. 127, Резниковский М. М, Лукомская А И., Механические испытания каучука и резины. М.— Л., 1964, В и е с h е F., Physi al properties of polymers, N Y — L, 1962 M M Резниковский. [c.315]

Наличие разветвленной или сщитой структуры сильно влияет на такие важные свойства высокополимеров, как хладотекучесть, растворимость, стойкость к окислительному нли гидролитическому разложению, которые в известной мере определяют повеление лакокрасочных материалов. [c.439]

В структуре типа Аз кристаллизуется также ОеТе [18]. Атомы Ое и Те попеременно чередуются в узлах решетки. ОеТе образует с Аз твердый раствор, причем 25% атомов в решетке мышьяка могут замещаться на Ое и Те [19]. Однако ион Ое + слишком мал, а ион Те " слишком велик, чтобы войти в решетку мышьяка. По Гольдшмидту, ионный радиус Ое + = 0,9 и Те " = 2,1 А. В этом можно усматривать доказательство того, что теллурид германия может и не быть построенным из ионов Ое + и Те . Интересно, что высокополимерную сетчатую структуру ОеТе, подобно решетке мышьяка, нельзя объяснить при помощи ионных представлений. Прежде чем рассматривать эти особые свойства высокополимеров, следует познакомиться с дальнейшим экспериментальным материалом. [c.39]

Для цолимерных соединений типа каучука, целлюлозы и др. установлены следующие типы молекулярных структур линейные, трехмерные, изогнутые, разветвленные, скрученные. Исходя из этого, объясняют особенности поведения высокополимеров в твердом состоянии их хрупкость, упругие, пластические свойства и др. [113]. [c.15]

В 1950 г. состоялась Всесоюзная конференция по коллоидной химии, на которой большая часть докладов была посвящена проблеме структурно-механических свойств дисперсных систем. А. С. Колбанов-ская и П. А. Ребиндер определили мгновенный модуль упругости, модуль эластичности, истинную вязкость и вязкость эластичной деформации различных структур. Вместе с О. И. Лукьяновой они исследовали влияние добавок наполнителей и поверхностно-активных веществ на деформационные свойства растворов каучуков. Б, А, Догад-кин, М. И. Резниковский изучили роль межмолекулярных сил в механизме высокоэластичной деформации. Несколько работ по этому вопросу опубликовал Г. М. Бартенев. В 1950 г. Институт физической химии АН СССР выпустил сборник Новые методы физико-химических исследований поверхностных явлений , содержащий статью Б. В. Дерягина, П. А. Ребиндера Новые методы характеристики упруго-пластично-вязких свойств структурированных дисперсных систем и растворов высокополимеров . М. П. Воларович и М. Ф. Никитина исследовали вязкость дорожных битумов. Большое значение для развития физико-химической механики имел выход в свет статьи Н. В. Михайлова и П. А. Ребиндера Методы изучения структурно-механических свойств дисперсных систем . (Колл, ж., 1955, 17, 2, 105). [c.9]

Интегральный метод исследований дает возможность определить величину суммарной деформации в зависимости от прикладываемого касательного напряжения на основании кривых е = / (т). Для определения упруго-пластично-вязких свойств дисперсных систем и растворов высокополимеров в области практически неразрушенных структур предложено экспериментальное исследование семейства кривых деформация чистого сдвига е — время т, дающих нарастание сдвига во времени под действием постоянного напряжения сдвига Р = = onst (последействие нагрузки). [c.193]

Стекла являются примерами аморфных твердых тел не потому, что они не имеют внешней кристаллической формы (многие твердые тела с упорядоченными внутренними структурами также не имеют вида кристаллов), а по той причине, что в расположении их атомов и молекул не наблюдается дальнего порядка. Другими веществами, попадающими в эту же категорию, хотя и по несколько иным причинам, являются соединения — природные и синтетические, — обладающие очень большими молекулярными весами. Здесь рассматриваются только синтетические высокополимеры и делается попытка показать, каким образом характерные свойства термопластичных и термореактивных материалов, волокон и кау-чуков связаны с химической природой очень длинных молекул, из которых состоят все эти типы материалов. [c.282]

Как указывают Брозер, Гольдштейн и Крюгер в своей интересной и обстоятельной работе Химическое строение и коллоидная структура волокнообразующих синтетических высокополимеров , эти положения также не могут объяснить всех случаев. Особенности свойств полимерных соединений, которые Брозер, Гольдштейн и Крюгер объединяют под общим названием мезомерных цепных полимеров , они объясняют с коллоиднохимической точки зрения. Исходя из химического строения, связанного с молекулярной конфигурацией мезомерных цепных полимеров, они построили пространственную модель нитевидных молекул и рассмотрели их коллоидную структуру. Одновременно, исходя из общих положений о деформации монокристаллов, указанные авторы дали подробное и наглядное описание процессов вытягивания и скольжения мезомерных цепных полимеров. [c.90]

Необходимость повысить водостойкость, прочность и термоизоляционные свойства газонаполненных материалов на основе производных неллю.лозы и других типов высокополимеров побудила технологов развить работы в направлении изыскания достаточно простых способов придания таким материалам ячеистой или пенистойструктуры.В связи сэтим в ряде патентов, опубликованных в период 1937—1941 гг., описываются способы получения на основе эфиров целлюлозы ячеистых материалов (пенопластов). Так, для придания производным целлюлозы ячеистой структуры рекомендуется смешивать при 40° вязкий раствор нитро- или ацетилцеллюлозы в лег- [c.55]

Более изучена вторая стадия процесса изготовления губчатой резины из латекса—желатинирование латексной пены. Под термином желатинирование в классической коллоидной химии понимается переход раствора высокополимера в студень . Наличие сплошных структур придает такому студню своеобразные свойства—механическую прочность и упругость сдвига. Эти механические свойства определяются химической природой веществ (молекулярные силы сцепления между элементами структуры и взаимодействие их с дисперсной средой) и степенью развития структуры в объеме системы. Механизму образования таких структур может быть приписан коагуляционный характер. Основной причиной образования дисперсных структур с характерной механической прочностью и упругостью сдвига являются силы сцепления, действующие непосредственно между участками поверхностей—в местах наибольшей лиофоб-ности . [c.152]

Но на практике при охлаждении и монодисперсных полимеров (особенно с весьма большим молекулярным весом) в большинстве случаев не удается ни определить, ни вообще добиться их кристаллизации вследствие чрезвычайной медленности процесса. Охлаждая полимер, мы так быстро проходим температуру кристаллизации, что за это время громоздкие макромолекулы не успевают перейти из неупорядоченного состояния в состояние порядка (кристалл). При переходе же к еще более низким температурам из-за ослабления обоих родов движения в цепях перегруппировка макромолекул практически прекращается в результате полимер остается по своей неупорядоченной структуре в аморфно-жидком состоянии и при температурах ниже температуры кристаллизации. Таким образом, даже при сильном охлаждении высокополимеры переходят не в кристаллическое, а в переохлажденнде или, по аналогии с такого рода явлением в стекле, стеклообразное состояние. Понятно, что вследствие все большего ослабления обоих родов движения в стеклообразном состоянии полимер постепенно теряет свои как эластические, так и пластические свойства и приобретает свойство хрупкости. В то время как при кристаллизации все свойства вещества изменяются резко, скачком и при строго определенной температуре, процесс застекловывания совершается в некотором, иногда довольно значительном температурном интервале, а изменение свойств в процессе застекловывания идет без резкого скачка. Однако в указанном температурном интервале на кривой исследуемого свойства замечается характерный излом. Явление застекловывания получило наименование фазового перехода второго рода, а та температурная область, в которой происходит такой переход (определяемая по изгибу кривой какого-либо свойства), называется температурой перехода. В частности, для явления застекловывания она называется температурой застекловывания, или точкой хрупкости , и обозначается tg. Фазовый переход второго рода не сопровождается тепловым эффектом и его нельзя смешивать с фазовым переходом первого рода (конкретно—с затвердеванием и плавлением) низкомолекулярных веществ, который происходит скачкообразно, с тепловым эффектом, и имеет иной физический смысл. В зависимости от того свойства (объем, теплоемкость, вязкость и т. д.), по излому на кривой которого находят tg, величина последнего несколько меняется, но если сравнивать величины, найденные по одному и тому же свойству, то они становятся характерными для каждого высокополимера. Так, например, для полистирола / .ж+80°. [c.170]

Для полисопряженных систем, так же как и для насыщенных высокополимеров, возможны линейные, разветвленные, плоскостные и пространственные сетчатые структуры. Особенности свойств ПСС при наличии таких структур в настоящее время изучаются и еще достаточно полно не выявлены. Тем не менее установлено, что переход к сетчатым ПСС обусловливает повышение тепло- и химической стойкости, концентрации спинов и электропроводно-8. 23,91 [c.18]

Присадки в пластичные смазки вводят реже, чем в смазочные масла. В мыльные смазки чаще всего добавляют модификаторы структуры, улучшающие их коллоидную стабильность и реологические свойства. Модификаторы структуры в основном представляют собой мылообразные поверхностно-активные вещества стеараты, олеаты и нафтенаты алюминия, свинца, кальция, натрия и других металлов. Применяют также свободные жирные кислоты, одно- и многоатомные спирты и сложные эфиры. В качестве антиокислителей вводят соединения тех же типов, что и в смазочные масла, — амины, фенолы, амино-фенолы, соединения серы, селена, фосфора, цинка, кадмия [160, 264]. Они предотвращают образование перекисей или переводят их в неактивную форму и препятствуют развитию цепной реакции окисления. Такие присадки действуют избирательно например в литиевых и кальциевых смазках хорошо зарекомендовал себя дифениламин, параоксидифениламин и их смеси, а также фенил-р-нафтиламин. Распространенными присадками, улучшающими защитные свойства мыльных смазок, являются сульфонаты и нафтенаты щелочных и щелочноземельных металлов и некоторые амины. Для повышения липкости в смазки вводят высокополимеры полиолефипы, полиакрилаты, а также некоторые мыла, в частности мыла канифольных кислот. [c.175]

Благодаря большой величине молекул свойства растворов высокополимеров отличаются от свойств растворов низкомолекулярных веществ. Молекулы высокополимеров в растворах сильно соль-ватированы растворы имеют большую вязкость и способность к образованию агрегатных структур.Прибавление электролитов в концентрациях, вызывающих коагуляцию коллоидов, заметного изменения растворов высокомолекулярных соединений не вызывает. При действии больших количеств концентрированного раствора электролита или сухой соли на растворы высокополимеров последние или выпадают в осадок, или образуют эмульсию — расслаиваются. Указанное явление называется высаливанием. Образование двух жидких фаз при высаливании называется коасерва-цией. [c.225]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология