Методы определения физических свойств полимеров

Удельные сопротивления полимеров и их электрическая прочность (сопротивление пробою) еще недостаточно изучены связь их с другими физическими и химическими свойствами полимеров, а также с особенностями их внутреннего строения еще недостаточно выяснена. Наоборот, по диэлектрической проницаемости и диэлектрическим потерям полимеров имеется теоретический и экспериментальный материал, который дает возможность уже в настоящее время изучать связь этих свойств с другими свойствами полимеров. Измерение диэлектрической проницаемости является основным методом определения дипольного момента молекул и изучения их полярной структуры (см. 23). В связи с этим из пяти названных выше технических характеристик диэлектрических свойств остановимся на первых двух. [c.594]

Для определения физических состояний полимеров и границ их существования часто используют метод термомеханического анализа (ТМА), который основан на изменении деформируемости полимеров в широком интервале температур. Наиболее важное значение метод ТМА имеет для установления температурных пределов существования стеклообразного, высокоэластического и вязкотекучего состояний. Метод ТМА позволяет определить те.мпературы кристаллизации и плавления, начала химического разложения, выяснить способность полимера к структурированию и разнообразным химическим превращениям. Метод используется также для изучения влияния пластификаторов, наполнителей и других добавок на технологические свойства пластмасс, для оценки перерабатываемости полимеров. [c.145]

Полимеры могут либо кристаллизоваться, либо оставаться при всех температурах аморфными. В последнем случае они могут находиться в различных физических (релаксационных) состояниях стеклообразном, высокоэластическом или вязкотекучем. С каждым из физических состояний связан определенный комплекс свойств, и каждому состоянию отвечает своя область технического и технологического применения. Физические состояния и границы их существования изучают многими структурными методами, но чаще всего их определяют по изменению механических свойств полимеров, которые очень чувствительны к структурным изменениям и релаксационным переходам. Так, для этой цели широко используют измерения деформируемости или податливости полимеров в широком интервале температур. [c.102]

Температура стеклования является более однозначной характеристикой полимера, чем температура хрупкости, но все же и ее значения существенно зависят от метода определения. Температуру стеклования можно определить, наблюдая характер изменения физических свойств полимера с изменением температуры. В зависимости от метода определения, скорости изменения температуры или скорости нагружения образца, его формы и характера деформаций изменяются и результаты определения температуры стеклования. Выше (см. рис, 7) был рассмотрен распространенный метод определения температуры стеклования по характеру изменения удельного объема полимера с изменением температуры (дилатометрическое определение). Широко применяются также методы определения температуры стеклования по кривым зависимости деформации полимера (при постепенном воз растании температуры) от частоты действия силы (метод Алек- [c.41]

Непористые мембраны используются для осуществления молекулярного разделения веществ. Химическая природа и морфология материала мембраны, степень взаимодействия между полимером и пенетрантом, а не только молекулярная масса или размер молекул разделяемых веществ являются важнейшими факторами, которые следует принимать во внимание в этих случаях. Транспорт через непористые мембраны протекает по механизму растворения и (или) диффузии, поэтому разделение происходит благодаря различиям в растворимости и (или) скорости диффузии. Поэтому мембраны этого типа не могут быть охарактеризованы с помощью методов, описанных в предыдущем разделе, в которых преимущественно определяются размер пор или распределение пор по размерам в мембране. В данном случае гораздо важнее изучение физических свойств полимера, обусловленных его химической структурой. В связи с этим ниже будут рассмотрены методы изучения а) проницаемости б) других физических свойств, а также в) определение толщины рабочего слоя г) методы анализа поверхности. [c.194]

В основе наиболее широко распространенных физических методов определения молекулярных весов полимеров лежит изучение свойств разбавленных растворов. Методы, подробно рассмотренные в предыдущих главах — вискозиметрический, осмометрический, криоскопический, эбулиоскопический, седиментационный, оптический (по светорассеянию в растворах) —являются типичными примерами. [c.314]

Получение прямых и косвенных данных о наличии надмолекулярных структур в полимерных телах и о влиянии их на комплекс механических свойств выдвинуло перед исследователями новую задачу разработать методы полз чения полимеров, обладающих определенными типами надмолекулярных структур, и установить связь между этими структурами и физическими свойствами полимеров, из которых важнейшими являются механические свойства. Осуществление этих исследований привело к развитию нового научного направления, на основе которого возникли технические приемы физической модификации полимеров. [c.234]

С любым из физических состояний связан определенный комплекс физических свойств полимеров, и каждому из указанных состояний соответствует своя область их технического и технологического применения. Физические состояния и границы их существования изучают многими структурными методами. Однако чаще всего эти состояния устанавливают и исследуют по изменениям механических свойств полимеров, которые очень чувствительны и к структурным изменениям, и к релаксационным переходам. Среди разных механических свойств полимеров деформируемость являет- [c.31]

Обозначим через Г указанные температуры изменения физических свойств полимеров, полагая, что во всех случаях речь идет об одном и том же переходе и сопоставим Т с температурой стеклования Гс. Зависимость Г от Гс оказывается линейной (рис. 52). Каждая точка на рис. 52 соответствует определенному полимеру, в том числе пластифицированным образцам и образцам с различной молекулярной массой. Наблюдаемый разброс точек, по-видимому, связан с тем, что Гс и Г, нанесенные на рис. 52, получены в разных лабораториях различными методами. Связь между Гс и Р может быть представлена как Г = Гс4-76, что весьма близко к выражению Бойера Тц = = 1,2Гс. Линейная зависимость Ig tp от 1/Г ниже Г =Гс + 76 позволяет заключить, что характер кооперативности процесса релаксации дипольно-сегментальной поляризации при таких температурах не меняется, т. е. кинетическая единица содержит близкое к постоянному число мономерных звеньев, совершающих согласованный переход из одного положения равновесия в [c.108]

Известны различные методы определения температуры стеклования-размягчения. Некоторые из них характеризуются как динамические (например, по величине динамического модуля или механических потерь, измеренных нри определенных частотах силового воздействия), другие же — как статические или квази-статические (наряду с термомеханическим анализом — методы объемной и линейной дилатометрии, измерения теплоемкости и некоторые другие методы, связанные с изменениями физических свойств полимера в ходе его нагревания). К последней группе примыкают и некоторые новые методы, в которых о размягчении судят по изменениям тех или иных индикаторов . Такими косвенными показателями состояния могут быть свечение (в методах термолюминесценции и радиотермолюминесценции), проницаемость по отношению к радиоактивному газу (эманационный метод), характеристики спектра ЭПР специально введенных в полимер свободных радикалов (метод парамагнитного зонда), газохроматографические характеристики и др. [c.98]

Следует сразу же заметить, что для определения молекулярного веса может быть использовано любое физическое свойство полимера, зависящее от длины макромолекулы. Отсюда вытекает принципиальная возможность создания многих физических методов определения молекулярного веса полимеров без их растворения. Однако до настоящего времени подобного рода методы не получили широкого распространения, хотя их преимущество очевидно. [c.314]

Важным применением полярографии в полимерной химии является определение физических характеристик полимеров, которое проводят двумя методами подавления полярографических максимумов и связывания попов металлов полиионом. Аналитические возможности первого метода определяются свойством поверхностно-активных макромолекул адсорбироваться на поверхности ртутной капли и уменьшать величину полярографических максимумов в зависимости от молекулярной массы и концентрации полимера в растворе. На этом принципе основано полярографическое определение раствори.мости полимера (работа 16.2). Второй метод основан на зависимости степени связывания полярографически активных ионов металлов полиионом н области малых ионных сил от концентрации, молекулярной массы и степени нейтрализации полиэлектролита, [c.280]

Третья часть книги — Основы физикохимии высокомолекулярных соединений — написана проф. Г. Л. Слонимским. В ней рассмотрены особенности структуры высокомолекулярных соединений, их физических состояний и физико-механических свойств, а также приведены элементарные сведения о растворах высокомолекулярных соединений. Из методов исследования высокомолекулярных соединений в этом разделе изложены лишь принципы методов определения молекулярных масс, непосредственно связанные со свойствами растворов. Подробное рассмотрение методов определения молекулярных масс и других методов исследования полимеров выходит за рамки данной книги. [c.7]

В основе методов определения молекулярных масс полимеров может быть положено изменение и других физических свойств полимеров в сильно разбавленных растворах осмотического давления, седиментации (осаждения), светорассеяния и др. [c.90]

В отличие от суспензионного метода при эмульсионной полимеризации продукт реакции представляет собой мелкую стабильную водную дисперсию полимера, которая легко транспортируется. Это позволяет осуществлять непрерывный процесс производства эмульсионного поливинилхлорида. Образование стабильной дисперсии полимера обусловливает также возможность применения метода выделения сухого полимера путем сушки на распылительных сушилках, что позволяет формировать определенные физические свойства порошка ПВХ и, кроме того, упрощает решение вопроса по очистке сточных вод. [c.98]

Во Введении даются определения основных параметров, характеризующих форму и размеры индивидуальных макромолекул полимеров, и приводятся эмпирические методы оценки параметра термодинамической гибкости цепи и ее толщины. Как показано в первой главе, именно значение отношения этих двух фундаментальных молекулярных параметров полимера (т. е. параметра локальной анизотропии макромолекулы) определяет отношение удельных объемов полимера в кристаллическом и аморфном состоянии, которое может служить эмпирической мерой масштаба флуктуации плотности сегментов в аморфном полимере. Описанные в последующих главах многочисленные эмпирические корреляции между этими отношениями и различными физическими характеристиками линейных гибкоцепных полимеров качественно подтверждают исходную предпосылку об определяющем значении флуктуаций плотности в свойствах блочных полимеров. По существу систематический анализ совокупности физических свойств полимеров в рамках модели, учитывающей возникающую в результате флуктуаций плотности микрогетерогенность их структуры, и отличает данную книгу от некоторых других широко известных монографий, в которых этот аспект анализировали с других позиций. [c.8]

Молекулярную массу и молекулярно-массовое распределение можно измерить методом гель-пропикающей хроматографии путем сравнения со стандартом. Однако благодаря влиянию молекулярной массы на физические свойства полимера используют ряд других более быстрых методов приближенного определения величины молекулярной массы. Часто определяют вязкость раствора полимера в тетралине при нескольких концентрациях полимера. Среднемолекулярную массу Лiw можно затем соотнести с характеристической вязкостью. При значениях до 650 000 можно пользоваться соотношением [9] [c.198]

Ориентация макромолекул приводит к изменению многих физических свойств полимера. Определяя изменения этих свойств, можно изучать ориентацию в образцах. Наиболее важными методами определения ориентации являются рентгеноструктурный анализ, метод двойного лучепреломления и изучение усадки. [c.154]

Для определения специфических свойств полимера требуются специальные методы и аппаратура. Таким образом, для исследования свойств и строения высокомолекулярных соединений необходимо использование целого комплекса физических, физико-химических и химических методов. [c.633]

С помощью радиоизотопов исследовался ряд физических и механических свойств полимеров, определение которых является необходимым в технологии этих веществ. Так, именно этим методом были Получены важные в технологическом отношении данные о скорости диффузии пластификаторов. Применение тритиевой воды (ТНО) позволило получить точные данные о проникании воды в пластмассы. Таким образом с помощью тритиевой воды получены наиболее надежные данные об эффективности различных влагозащитных материалов. [c.220]

Другой подход, развиваемый длительное время автором данного предисловия совместно с Ю.И. Матвеевым [28, 128], является полуэмпирическим. Согласно этому подходу, уравнения для расчета физических свойств получены на основании представлений физики твердого тела, а калибровка метода осуществляется с помощью физических характеристик полимерных стандартов, свойства которых хорошо изучены. В результате параметры уравнений имеют определенный физический смысл (энергия дисперсионного взаимодействия, энергия сильного межмолекулярного взаимодействия, включая водородные связи, Ван-дер-Ваальсовый объем и т.д.). Использование такого подхода позволяет с достаточной точностью оценивать многие физические характеристики полимеров (сейчас их уже около 60), и при этом количество полимеров самого разнообразного строения не ограничено. [c.10]

Нарушения структуры полиэтилена — длинные и ко1роткие боковые цепи и олефиновая ненасыщенность — встречаются сравнительно редко (доля их не превышает 1—2%), но они сильно влияют на физические свойства полимера. Традиционным методом их определения являлась ИК-спектроскопия [1]. Однако ЯМР-спектроскопия, по-видимому, столь же мощный метод и обладает еще тем преимуществом, что дает возможность находить концентрации непосредственно, не определяя коэффициенты экстинкции. Като и Нисиока [2] показали, что метильные группы (т. е. концы боковых цепей) могут быть обнаружены в полиэтилене низкой плотности с помощью накопления 400 спектров на накопителе САТ (см. разд. 1.18.3). Как и ожидалось, наблюдение этих сигналов значи- [c.143]

В настоящее время разработан ряд подробных методов определения отдельных характеристик полимеров, однако только некоторые из основных свойств полимера могут быть иснользованы как отправные для их физических и химических характеристик. В первую очередь должны быть определены термические свойства , т. е. температура, при которой полимер полностью расплавляется и течет (7,), температура его размягчения, температура плавления кристалтитов (Г, ) и температура стеклова- [c.43]

Настоящее изложение посвящено процессам расщепления макромолекул линейных полиамидов и полиэфиров, так как они принадлежат к числу промышленно важных материалов, гидролиз которых изучен наиболее детально. Скорость гидролиза полимеров можно определять как с помощью химических или физико-химических методов, например, определяя изменение концентрации концевых групп или изменение вязкости раствора, так и с помощью физических методов, наблюдая изменения физических свойств полимера. Следует отметить, однако, что результаты, полученные при определении разрывной прочности, являются совершенно недостаточными, так как не имеется точной взаимосвязи между молекулярным весом и разрывной прочностью или удлинением волокон, деструкти-рованных путем гидролиза. Поэтому в данном обзоре будут рассматриваться только те данные о скоростях реакций, которые получены на основании определения молекулярных весов. [c.6]

Лабораторный метод получения фторсодержащего масла с высокой химической инертностью и. о.бладаю-щего определенными физическими свойствами, был разработан Миллером с сотрудниками в Колумбийском университете. Для. изготовления масла синтезировался перфторвинилхлорид, который затем полимрризовался, и полученное при этом масло отделялось от сырОго полимера путем перегонки под вакуумом. [c.181]

В семнадцатой главе описаны методологические приемы решения прямой задачи определения на ЭВМ физических характеристик полимеров и низкомолекулярных жидкостей по их химическому строению и обратной задачи -компьютерному синтезу полимеров с заданным комплексом свойств. Решение этих задач выполнено методами фрагментов и отдельных атомов. Разработаны соответствующие программы, позволяющие рассчитать свыше 50 химических свойств линейных и сетчатых полимеров и сополимеров, а также ряд важнейших свойств низкомолекулярных жидкостей. Обсуждается методика построения диаграмм совместимости свойств полимеров, использование которых может существенно упростить решение прямой и, особенно, обратной задач компьютерного материаловедения. [c.18]

Протяженность регулярно построенных изотактических или синГ-диотактических участков цепи, очевидно, должна влиять на способность к кристаллизации и другие важные физические свойства полимера. Полимеры, в которых та или-иная закономерность чередования боковых привесков сохраняется на протяжении всей цепи, предложено называть оитактическими [18] или стереорегуляр-ными. Однако подобно тому, как конформация цепи, согласно сказанному выше, зависит от локальной тепловой подвижности звеньев и может быть определена поэтому лишь с помощью теории вероятности, так и конфигурация, зависящая от констант скорости реакции полимеризации, должна определяться методами теории вероятностей. Очевидно, по этой причине трудно синтезировать идеальный оитактический полимер. Как будет показано ниже, полимеры с преобладающим содержанием изотактических или же синдиотактиче-ских последовательностей могут быть получены путем ионной полимеризации, координационной полимеризации и другими методами, однако даже в полученных этими способами полимерах обычно содержится определенное количество атактических звеньев. Такие полимеры называются стереоснецифическими. [c.90]

В вопросах, рассмотренных ранее, использование полярографии в полимерной химии основывалось на способности ртутного капельного электрода как нуклеофильного реагента взаимодействовать с химически активными электронофильными группами исследуемых веществ. Это позволило определять природу различных соединений на основании неодинаковой реакционной. способности, делать заключение об их количественных соотношениях в системах, применяемых в Цолимерной химии и т. д. Однако, используя гидродинамические свойства ртутной капли в сочетании с ее электрохимическими и электрофизическими особенностями, можно найти пути к применению полярографического метода для исследования некоторых физических свойств полимерных молекул. В основу этого направления может быть положено, в первую очередь, свойство поверхностно-активных веществ, адсорбирующихся на ртутной капле — электроде, влиять на величину и характер полярографических максимумов. А так как одно из специфических свойств полимерных молекул — их поверхностная активность, это дает возможность применить ртутный капельный электрод для определения некоторых физических свойств полимеров. [c.217]

Возможно, последовательность изложения материала данной главы и покажется несколько странной читателям, которые до этого уже располагали определенными знаниями о полимерах, поскольку исходя из трациционпого подразделения пауки о полимерах па отдельные проблемы, относящиеся к структурной химии полимеров, физической химии полимеров, синтетической химии полимеров и т. п., примененная нами последовательность изложения может произвести впечатление лишенной внутренней логической связи. В действительности же это, конечно, не так. Например, при обсуждении методов исследования и описания структуры полимеров мы последовательно переходили от случаев, когда число необходимых для этой цели параметров, которыми мы располагаем (в несколько более современной терминологии — объем наличной информации), было небольшим, к случаям, когда это число все более возрастает. Если взглянуть теперь на ситуацию под таким углом, то, против ожидания, окажется, что после введения незначительных поправок в примененную нами последовательность подачи материала в данной главе, опа будет иметь немало общего с традиционным подразделением на различные категории. Разумеется, мы имеем в виду совпадение лишь методологических приемов, а не общего подхода к решению главной проблемы — связи между структурой и физическими свойствами полимеров, что является вполне закономерным в силу аргументов, приведенных в разделе 11.11. [c.141]

Промышленные интересы в отношении катионной соиолимеризации были сосредоточены в основном на моно- и диолефинах. Иммергут, Коллман и Малатеста [82] провели систематическое исследование соиолимеризации пропилена и изопрена под действием хлористого алюминия в хлористом этиле. Сополимеры анализировали на изопрен путем определения двойных связей. При повышении концентрации катализатора увеличивался выход и понижалась растворимость полимеров. Исследования методом ИК-снектро-скопии циклизации не обнаружили. Оценка отношения содержания цис-и транс-звеньев в сополимерах была неубедительной. Найденные константы сополимеризации оказались равными 0,23 для пропилена и 0,50 для изопрена, однако простое истолкование этих величин затруднительно, так как возможны четыре способа реакции изопрена, а именно 1,2-, 3,4-, 1,4-и циклизация по типу, предложенному Медведевым [11, 12]. Физические свойства полимера заметно зависели от таких условий опыта, как концентрация катализатора и состав смеси мономеров. Следует также отметить, что механизм Фонтаны и Киддера [10] был первоначально применен к катионной полимеризации пропилена, и поэтому в действительности реакция может не включать обычного бимолекулярного роста (предполагаемого при расчете констант сополимеризации), но, возможно, к ней применима интерпретация в соответствии с одним из уравнений, приведенных в разд. II. [c.493]

При одном исследовании потребовалось выполнить за относительно короткое время несколько сотен опытов по эмульсионной полимеризации. С этой целью хорошо известный метод полимеризации в бутылках был приспособлен для микроколичеств Путем замены бутылок ампулами, рассчитанными на 1—1,5 жл мономера [1].Этот относительно простой прием позволил поместить в металлический кожух сразу 32 ампулы и проводить полимеризацию одновременно всех образцов. Аналогично были разработаны для применения к малым количествам хорошо известные методы определения твердых веществ и физических свойств полимеров. Например, содержание твердого вещества определяли испарением двух капель на предметном стекле. Значение pH разбавленного раствора латекса определяли в микростаканчике при помощи обычного потенциометра. Скорость седиментации в зависимости от изменения pH изучали, применяя капилляры вместо трубок. Таким образом, метод микрополимеризации в данном случае отличался от соответствующего макрометода только уменьшением размеров аппаратуры и небольшим изменением хорошо известных способов определения свойств полимеров. [c.192]

В основе физических методов определения среднечисловой молекулярной массы полимера лежит пропорциональность количественных свойств растворов (повышение температуры кипения, понижение температуры замерзания, оомотичеокое давление и др.) числу молекул растворенного вещества. По мере того как концентрация растворенного вещества в разбавленных растворах приближается к нулю, активность растворенного вещества становится пропорциональной его мольной доле. Поэтому в очень разбавленных растворах понижение активности растворителя равно мольной доле растворенного вещества. Измерив понижение активности растворителя при известной массовой концентрации растворенного вещёства, вычисляют его молекулярную массу. Принципиально можно измерить активность растворителя по отношению pIpo, где р — равновесное давление паров растворителя над раствором полимера, а ро — равновесное давление паров над чистым растворителем при той же температуре. Экспериментальное определение р/ро затруднено, поэтому используют кос- [c.164]

Термодинамика растворов полимеров методы определения молекулярных масс реология растворов и расплавов полимеров физические свойства полимеров в твердом состоянии аморс ые и кристаллические полимеры, высокоэластичность методы получения термопластиков. [c.379]

Для объяснения физических свойств полимеров с высоким молекулярным весом необходимо точное знание их структуры. Для этого, естественно, необходимо располагать совокупностью результатов, полученных раз 1ичиь ми ( )изическими методами. Значительный вклад вносят рентгенографические исследования микроструктуры, которые помимо выяснения точного положения атомов или молекул в элементарной ячейке кристаллической структуры частично кристаллических полимеров позволяют судить о структуре аморфных областей, о форме и величине кристаллических областей, их количестве и ориентации в полимерах, обладаюндих определенной текстурой. [c.392]

Передача цепи на молекулу полимера приводит к увеличению молекулярного веса и к так называемому разветвлению. Это означает, что вновь активированная цепь полимера уже не линейна, а имеет ответвление в виде новой цепи растущего полимера. Физические свойства разветвленных полимеров могут совершенно отличаться от физических свойств линейных полимеров существует целый ряд методов для определения количества разветвле- [c.522]

Латишенко В. А. Физические основы создания и перспективы применения неразрушаюш,.их методов определения механических свойств полимерных материалов. Механика полимеров , № 2, 1967. [c.318]

Существует несколько методов определения температуры стеклования, основанных на том, что процесс стеклования полимеров всегда сопровождается постепенным изменением физических свойств (объема, плотности, днэлектрических и механических свойств и др.). Наибольшее распространение получили методы исследования удельного объема, теплоемкости, модуля упругости и деформации. [c.109]

Механизм и кинетику образования высокополимерных соединений изучают различными методами, в том числе путем определения скорости процесса при разных условиях реакции, определения химического состава продуктов реакц.ии, а также физических свойств и химического строения полимера в процессе его образования. Полученные данные используют для усовершенствования промышленных процессов синтеза полимеров и для установления влияния условий синтеза на свойства получаемых полимеров. [c.86]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология