Физические методы изучения полимеров

ФИЗИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ ИЗУЧЕНИЯ ПОЛИМЕРОВ [c.216]

Практическое применение полимеров определяется не только их химическими свойствами, но также и физическими. К числу физических методов изучения полимеров относят рентгенографический, определение растворимости, определение температурных характеристик (температуры текучести, стеклования, размягчения, каплепадения, плавления) и других различных физических свойств. [c.216]

Успехи, достигнутые за последние 15—20 лет в области физических методов исследования полимеров, позволили использовать многие из них для изучения совместимости пластификаторов с полимерами. [c.142]

Рассмотрим теперь физические методы изучения среднего молекулярного веса полимеров, основанные на использовании уравнения состояния раствора. Будем называть эти методы осмотическими. Их известно два — метод измерения осмотического давления и метод изотермической перегонки. [c.105]

Определение строения разветвленных и сетчатых полимеров представляет значительные трудности, которые в настоящее время еще полностью не преодолены. Наряду с обычными химическими методами определения числа двойных связей и характера их расположения в полимере (озонолиз, присоединение пербензойной кислоты по Н. А. Прилежаеву, и пр.) большое значение получили физические методы исследования полимеров (инфракрасные спектры поглощения, изучение термо-механических свойств). [c.365]

Ведущее место, которое занял в последние годы ЯМР высокого разрешения среди структурно-аналитических методов изучения полимеров, объясняется серьезными преимуществами перед другими физическими, в том числе спектральными, методами. К таким преимуществам, в первую очередь, относится универсальность метода.. Трудно представить себе полимер, который не содержал бы ядер Н, Р, обладающих спином. В большинстве- [c.106]

В гл. 1 уже говорилось о том, что прямые физические методы изучения процесса вспенивания (оптические, реологические, механические) термореактивных полимеров и, в частности, фенольных [c.165]

Основные физические методы изучения строения молекул полимеров основаны на использовании видимого, инфракрасного и ультрафиолетового света и рентгеновских лучей. [c.206]

Среди физических методов исследования полимеров важное место принадлежит теплофизическим методам, позволяющим изучать особенности теплового движения в полимерах, термические характеристики переходов и релаксационных процессов, тепловые процессы, протекающие при приложении механических нагрузок к полимерам, и другие свойства и процессы. Калориметрические и дилатометрические методы, сравнительно давно применяемые для изучения полимеров, в последние годы особенно интенсивно развиваются и внедряются в исследовательскую практику. Особенно это относится к калориметрии. Были разработаны принципиально новые приборы для калориметрических измерений и значительно усовершенствованы уже применявшиеся методы и приборы. Основными достоинствами новых приборов является возможность с их помощью изучать на образцах малых размеров термодинамику и кинетику быстрых и медленных процессов, протекающих как в динамических, так и в статических условиях, получая при этом достаточно точные результаты. Современные теплофизические методы позволяют выполнять широкую программу исследований важнейших физических и химических процессов в полимерах. [c.5]

Для исследования радиационно-химических превращений в полимерах применяются обычные физико-химические и физические методы изучения высокомолекулярных соединений. Наиболее пшроко используемыми методами, дающими ценные сведения [c.13]

Третья группа работ охватывает новейшие физико-химические методы исследования полимеров ИК- и УФ-спектроскопию, ЯМР, дифференциальный термический анализ, полярографию и хроматографию. Она содержит описание методик конкретных лабораторных задач по исследованию свойств полимеров и, что особенно важно, носит методический характер, т. е. позволяет человеку, не имеющему специального опыта, поставить эксперимент по снятию термомеханических кривых, определению температур физических переходов, изучению релаксации напряжения и ползучести и т. д. [c.7]

Масс-спектрометрия широко применяется при исследовании механизма и кинетики химических превращений в полимерах. Высокая чувствительность метода, быстрота анализа (сотни анализов в секунду), возможность наблюдения за отдельным веществом в смеси обусловили возможность исследования самых начальных стадий разрушения полимеров в процессах термической, фотохимической, механической деструкции. Одновременное изучение состава и кинетики образования летучих продуктов в этом сл) ае позволяет получить данные, характеризующие взаимодействие полимеров с излучениями. Здесь с масс-спектрометрией не может конкурировать ни один другой физический метод. [c.144]

Из наиболее обоснованных физических методов можно назвать методы, связанные с изучением динамооптических свойств и характеристической вязкости растворов фракций полимеров. Измеряемые этими методами параметры - динамооптическая постоянная X, коэффициент вращательного трения Ш и характеристическая вязкость [т]] - непосредственно определяются размерами молекулярных клубков. При этом зависимости X, Уп[т]] от молекулярной массы для разветвленных полимеров должны лежать ниже соответствующих кривых для линейных полимеров. Метод, основанный на сравнении кривых X - / (М), является относительно более чувствительным благодаря дополнительному влиянию фактора уменьшения оптической анизотропии молекул с увеличением степени их разветвленности. [c.340]

Посвящена дифференциальной сканирующей калориметрии, используемой для физического и физикохимического изучения полимеров, технологического контроля и экспресс-анализа полимеров, технологического контроля и экспресс-анализа полимерных соединений и материалов на их основе. Приведены результаты применения метода для изучения молекулярного движения, релаксационных свойств, процессов плавления и кристаллизации полимеров, химических процессов в них, структуры и свойств облученных и деформированных полимеров и некоторых других характеристик материалов. [c.255]

Развитие физики и механики полимеров, широкое применение ЭВМ дает возможность перейти к научно обоснованному прогнозированию методами моделирования технологических процессов. Под моделированием понимается метод изучения объектов, при котором эксперимент проводится не на оригинале, а на модели, а результаты распространяются на оригинал. При физическом моделировании процесса в лаборатории стремятся прежде всего воспроизвести условия ведения его в производстве. Однако более результативным при физическом моделировании является выбор показателей технологических свойств, инвариантных к масштабам ведения процесса (критериев перерабатываемости). При таких условиях решение задачи прогнозирования сводится к экспериментальному определению немногих исходных показателей свойств эластомеров (реологических, адгезионно-фрикционных, когезионных). [c.36]

Биофизика — старая наука. Уже давно ставились и решались физические проблемы, связанные с жизнедеятельностью организмов, такие, например, как определение скорости распространения нервного возбуждения (Гельмгольц) или нахождение спектральных основ цветного зрения (Максвелл). Физические методы применялись в биологии издавна — достаточно упомянуть о микроскопе. Однако лишь во второй половине XX века физика объединилась с биологией в изучении основных явлений жизни и началось формирование теоретической и экспериментальной биофизики как обширной и разнообразной области физики, а не подсобного раздела физиологии. Развитие биофизики непосредственно связано с решающими достижениями биологии, прежде всего молекулярной, с возникновением кибернетики, с успехами физики конденсированных систем (в частности, физики полимеров). [c.8]

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]

Один из основателей коллоидной химии в нашей стране. Организовал (1904) в Киеве первую в России лабораторию коллоидной химии. Использовал физические методы исследоваиия для изучения дисперсных систем. Впервые осуществил (1907) идею применения ультрацентрифугирования для определения размера коллоидных частиц. Исследовал условия образования и осаждения коллоидных растворов. Изучал свойства лио-фильных дисперсных систем. Выявил общие закономерности взаимодействия полимеров с жидкостями и изучил механизм этого процесса. Разработал новые методы количественного определения связанной воды и общие принципы лиофилизации дисперсных систем. Объяснил влияние связанной воды на диэлектрические свойства дисперсных систем. [c.178]

О молекулярной структуре различных типов полиэтилена опубликовано много данных, полученных главным образом физическими методами. Механизму образования высокомолекулярных этиленовых полимеров посвящено большое число публикаций, но даже лучшие теории подтверждены лишь немногими твердо установленными фактами. Приборы для изучения процессов, происходящих на катализаторе, дают лишь косвенные данные, с учетом которых создаются теоретические представления. Теории катализа и механизм реакции полимеризации должны по меньшей мере согласовываться с данными о структуре полимера, которая хорошо изучена. В этом разделе мы прежде всего рассмотрим сведения о структуре полимера, а затем уже предлагаемые механизмы полимеризации, которые окажутся совме-, стимыми с известной структурой полимера и структурой катализатора. [c.176]

Методы исследований надмолекулярной структуры. Важнейшими прямыми методами изучения Н. с. полимерных тел являются электронная и световая микроскопия, электронная, рентгеновская и световая дифрак-тометрия. Существенные сравнительные данные получают из механич. и др. физических исследований полимерных тел с различной И. с. Наиболее плодотворным оказалось комплексное использование всех этих методов, позволяющее устанавливать связи характеристик Н. с. (типа, размеров и числа элементов Н. с.) с физич. свойствами полимерных тел. Быстрое развитие исследований Н. с. полимеров уже принесло много принципиально важных научных и прикладных результатов. [c.161]

Изучение химической структуры полимерных форм даже и в настоящее время является сложным и трудоемким, а имеющиеся в нашем распоряжении методы не дают возможности полностью выяснить все детали химической структуры полимеров. За последнее время в литературе появилось большое количество работ, посвященных выяснению структуры высокополимеров, с привлечением физических методов (главным образом спектроскопических) для решения этого вопроса. Единственным химическим методом, позволяющим судить достаточно полно о структуре полимеров углеводородов ряда дивинила, является метод озонолиза. [c.565]

Наибольший прогресс наблюдается в органическом синтезе, создании для специальных целей молекул по заранее заданной мерке. Здесь идет интенсивное изучение процессов, которые приводят к получению новых веществ с ценными свойствами. Разработан целый ряд оригинальных методов синтеза, способов применения различных инициаторов и катализаторов реакции. Применение различных, 1В том числе физических, методов исследования позволило детально изучить зависимость химических, механических, электрических и других свойств органических соединений и полимеров от их строения. Это является основой целенаправленных синтезов. [c.114]

До сих пор нет надежных методов изучения структуры ионита. Наиболее перспективны развивающиеся в настоящее время методы, в основе которых лежат теории, связывающие структурные параметры сеток с физическими свойствами полимеров [120, 121]. Количественно густоту полимерной сетки устанавливают или по результатам анализа направленной деструкции полимера, или по показателям тех свойств полимера, которые зависят от степени поперечного сшивания. [c.152]

Полимеры очень часто применяют в качестве диэлектриков . Выбор полимерного диэлектрика в каждом конкретном случае зависит от его диэлектрических и других физических свойств в широком интервале температур и частоты электрического поля. Однако испытания диэлектрических свойств полимеров проводят не только для технических целей — исследование диэлектрических свойств является одним из наиболее удобных и чувствительных методов изучения строения полимеров [1—4]. [c.240]

Выход привитого полимера при использовании этого метода зависит непосредственно от эффективности захвата радикалов. Подвижность цепей со свободными радикалами является функцией температуры и физического состояния системы. Следовательно, наиболее эффективно захват осуществляется в кристаллических полимерах, облучаемых при низкой температуре. Установлено, что концентрация свободных радикалов в облученном полимере увеличивается линейно с дозой облучения, но до некоторого предела. Эта предельная доза является, очевидно, характерной для данной полимерной системы и определяется экспериментальным путем [41. Удобным методом изучения образования и распада свободных радикалов в полимерных системах оказался электронный парамагнитный резонанс [319, 246, 117]. [c.61]

В 1949 г. Каргин и Соголова [56] предложили термомеханический метод исследования полимеров, который использовался и для изучения растворов. С помощью этого метода детально изучены физические состояния ряда полимеров и в особенности переходы полимеров из одного физического состояния в другое. Термомеханическим методом изучены закономерности развития высокоэластических деформаций и область перехода полимеров в вязкотекучее состояние [63—66]. [c.48]

Отыскание адэкватных форм аналитического выражения связей между структурой и диэлектрическими свойствами вещества наталкивается на трудности расчета локального поля ц индуцированной поляризации, учета ближних и дальних сил, флуктуаций в статистическом ансамбле зарядов. В частности, одним из сложных вопросов является вопрос о соотношении макроскопического (т) и микроскопического (т ) времен релаксации. Как известно, т определяется из условия (ОтТ=1, где (От — частота приложенного поля, при которой фактор диэлектрических потерь е" достигает максимума, а зависимость диэлектрической проницаемости е от частоты претерпевает перегиб. Законность отождествления т и т не очевидна, так как различия между напряженностью внешнего и локального, действующего на молекулу, полей может составлять несколько порядков. Теоретические расчеты показали, однако, что отношение х 1% не выходит за пределы 0,67—1,0 [1]. Обосновывая с достаточной надежностью связь между молекулярными и макроскопическими характеристиками, существующие теории дипольной поляризации обеспечивают базу для дальнейшего развития диэлектрического метода изучения структуры вещества — установления структурно-релаксационных связей в условиях различных фазового и агрегатного состояний, температуры и давления. Особое значение это имеет для полимеров, в которых сложное молекулярное строение обусловливает сложный спектр релаксационных и структурных переходов, а следовательно, и многообразие физических и физико-химических свойств. [c.156]

В книге собраны важнейшие результаты, полученные при изучении полимеров с помощью метода ядерного магнитного резонанса. В двух начальных главах изложены физические основы метода ЯМР, описаны принципы устройства ЯМР-спектрометров, способы регистрации и обработки спектров, приведены соотношения и формулы, необходимые для обработки экспериментальных данных. [c.4]

После открытия полирибонуклеотидфосфорилазы ряд полирибонуклеотидов стал доступен для изучения физическими методами. Так, полимеры (с молекулярным весом 10 —10 ), синтезированные ферментативным путем, оказались весьма удобными моделями для изучения ряда свойств, имеющих непосредственное отношение к нуклеиновым кислотам. Хотя после этих работ сведения о характеристических физических свойствах полинуклеотидов сильно расширились, большое значение все же имели ранние исследования самих нуклеиновых кислот, а также развитая для ДНК концепция о существовании пар оснований, связанных водородными связями. [c.539]

Цилипоткина М.В. Изучение структуры полимеров сорбционным методом // Современные физические методы исследования полимеров. М., 1982. С 198—209. [c.359]

Растворы полимеров играют огромную роль как промежуточное звено при изготовлении из полимеров различных изделий (волокон, пленок и т. п.), а также как клеи, лаки и биологические объекты. Поэтому исследование растворов полимеров — одна из важнейших задач научной работы. Они позволяют уже в настояидее время получить ряд данных о распределении молекул по молекулярным весам, о форме и размерах отдельных молекул полимеров, зависимости формы и размеров молекул от их внутреннего строения и взаимодействия с растворителем. Пока еще в этой области сделано очень мало. Необходимо применить новейшие физические методы изучения строения вещества и таким путем разработать дтетоды установления функций распределения молекул полимеров по различным характеристикам нерегулярности их строения (по типам [c.26]

Во многих случаях желательно проводить реакции свободно-радикальной полимеризации при комнатной или даже при еще более низких температурах. Ярким примером такого типа является производство синтетического каучука, где наиболее желательными физическими свойствами обладают полимеры, получаемые нри температурах ниже 0°. Обычным методом ипициирования полимеризации при подобных условиях является применение в качестве инициатора такой комбинации реагентов, которая реагирует с образованием свободных радикалов в результате какой-либо окислительно-восстановительной реакции. Исследовано большое количество таких восстановительно-окислительных систем особенно для эмульсионной полимеризации [8, 76]. Одна из таких систем, по-видимому, типичная и довольно подробно изученная, является комбинацией иона двухвалентного железа и перекиси водорода [18]. В разбавленном водном растворе кислоты они реагируют нормально, давая гидроксилы и ионы трехвалентного железа в двухстадипном процессе [c.135]

Изучение структуры полимеров может осуществляться различными физическими методами, в том числе методом электронной микроскопии, который позволяет оценивать некоторые особенности надмолекулярного строения полимеров в диапазоне размеров от нескольких десятков ангстрем до сотен микрон. Электронная микроскопия обычно применяется в совокупности с другими методами исследований, такими, как оптическая микроскопия, дифракция рентгеновых лучей и электронография. [c.109]

Сложности, возникающие при исследовании полимеров, их химического строения, структуры и свойств, решаются с привлечением разнообразнейших физических и физико-химических методов, которые в ряде случаев модернизованы и модифицированы для анализа высокомолекулярных соединений. Известен и ряд методов, разработанных специально для изучения полимерных веществ. Представлялось бы, наверное, очень желательным, чтобы химик-полимерщик в совершенстве владел всеми существующими методами исследования полимеров. Однако, поскольку это вряд ли осуществимо, минимально необходимо знание основ различных физико-химических методов, их возможностей. Только при этом, очевидно, можно ожидать наибольшей эффективности использования тех или иных методов исследования полимеров и только тогда может быть достигнута большая плодотворность творческого союза между химиками, занимающимися синтезом полимеров, и физико-химиками, которые изучают эти полимеры. [c.5]

Одним из таких физических методов является спектрофотометрия в ультрафиолетовой части спектра. Область применения ультрафиолетовой спектроскопии ограничена в основном ароматическими углеводородами и системами с двойными связями, сопряженными между собой или с какими-нибудь функциональными группами. В промышленности синтетического каучука метод ультрафиолетовой спектроскопии находит применение для анализа самых различных продуктов производства определение примесей в мономерах и различных полупродуктах, изучение состава ряда полимеров, определение содержания различных ингредиентов в каучуках, контроль некоторых процессов сополимеризации и многое другое. В ряде случаев метод может быть применен для идентификации некоторых соединений и расшифровки состава образцов синтетических каучуков. Недостатками метода, ограничиваюш.ими в некоторых случаях [c.3]

Проблема деструкции полимеров начала интересовать человечество еще в ту пору, когда только зарождались процессы переработки материалов. В настоящее время для изучения этих процессов ис-гюльзуют практически все современные физические методы анализа, наиболее важными из которых являются определение молекулярной массы, термический анализ, спектроскопия и хроматография [2]. [c.389]

При изучении физической структуры полимеров (формы макромолекул и конформационных превращений, водородных связей, надмолекулярной структуры), а также и химического строения применяются разнообразные физические методы исследования микроскопия (световая, ультрафиолетовая, электронная) рентгеносчруктурный анализ электронография спектроскопия (ультрафиолетовая, инфракрасная, ядерного магнитного резонанса и др.) оптические методы (метод двойного лучепреломления) и др. [c.143]

В книге дается изложение физической химии полимеров — основ статистики макромолекул и термодинамики разбавленных растворов, кинетики и механизма процессов радикальной, ионно11 и ионно-координационной полимеризации, а также поликонденсации, рассматриваются важногг-шие современные методы изучения макромолекул — ультрацентрифугирование и диффузия, светорассеяние и осмометрия, динамооптический эффект и вязкость, электронный и ядерный парамагнитный резонанс. [c.2]

Гидролиз целлюлозы довольно подробно рассмотрен в гл. V первого тома этой книги, но тем не менее целесообразно еще раз кратко рассмотреть эту реакцию, так как целлюлоза является одним из наиболее детально изученных полимеров в отношении реакций деструкции кроме того, существенно, что методы, разработанные для изучения этой проблемы на примере целлюлозы, применяются также и для других полимеров. При гидролизе целлюлозы наблюдается снижение молекулярного веса и уменьшение разрывной прочности, но на начальных стадиях этой реакции не образуется сколько-либо значительных количеств мономера. На этом основании Фрейденберг и Кун [1 ] предположили, что этот процесс представляет собой статистически протекающее расщепление цепи. Никерсон и Хебрл [2], Шарплс [3] и другие исследователи, изучая влияние физических свойств полимера на эту реакцию, показали, что кристаллические участки целлюлозы значительно более устойчивы к гидролизу, чем аморфные. Гиббонс [4] на основании данных по изучению гидролиза в гомогенной среде метилцеллюлозы в соляной кислоте предложил механизм гидролиза простой эфирной связи. [c.5]

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]

Эти задачи, очевидно, являются задачами физико-химии полимеров, требующими изучения пищевых студнеобразователей и их смесей с различными пищевыми веществами. Требуемый комплекс механических и физических свойств конечного продукта, его термостабильность, набухаемость, смачиваемость и т. д. достигается подбором соответствующих студнеобразователей, регулированием условий образования и структуры студня в процессе его формования, а также созданием макроструктуры, например, перевариваемых эластичных оболочек на сформованных пищевых продуктах. В дальнейшем эти исследования позволят использовать для производства высококачественных и привлекательных искусственных продуктов питання любые белковые и другие пищевые вещества, пригодные для питания человека, в том числе получаемые путем извлечения и хими-лсеской очистки из различных природных продуктов, не используемых в настоящее время. В перспективе возможно также применение пищевых веществ, полученных микробиологическим путем с использованием различных питательных сред, например згглеводных или углеводородных. Применение методов физики полимеров дает возможность создать научные основы наиболее рационального использования ресурсов пищевого сырья. [c.310]

На основании изложенного следует сделать заключение, что свойства полимеров за]висят в основиом от молекулярного веса и гибкости цепи (которая в свою очередь определяется как молекулярным весом, так и химическим строением полимера), а также от фазового состояния полимера. Для изучения свойств высокомолекулярных соединений необходимо применять как химические, так и физические. методы исследования. [c.11]

Обсуждались также другие зависимости между радиационным сшиванием и деструкцией (или одним из этих процессов) и такими физическими свойствами полимеров, как набухание, модуль эластичности и вязкость. Они рассмотрены в упомянутых выше статьях и книгах по этому вопросу. Для исследования процессов сшивания и деструкции макромолекул существенное значение имеют физические методы. С другой стороны, излучение может быть использовано как средство для изучения физико-химических свойств полимеров, в особенности для получения информации о распределении молекулярных весов (В36 В37, В108, С44, С45, С48, С49, С53, С55, 864]. [c.181]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология