Физические и физико-химические методы исследования полимеров

Для определения температур фазовых переходов в полимерах, особенно в кристаллических и полукристаллических, применяют различные физико-химические методы исследования. Так, методом ядерного магнитного резонанса можно легко установить температуры физических переходов по сужению линий спектра. Применимы к исследованию температурных переходов метод измерения диэлектрической проницаемости, а также метод ДТА. Однако наиболее универсальным методом, позволяющим получить [c.191]

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]

Метод светорассеяния является в настоящее время одним из основных физико-химических методов определения молекулярного веса и средних размеров макромолекул в растворах. В его основе лежит строгая и хорошо экспериментально проверенная физическая теория. Метод является абсолютным, т. е. не нуждается в калибровке с привлечением других методов и не требует предварительных предположений о структуре исследуемых макромолекул. Метод использует сравнительно несложную и недорогую аппаратуру и имеет весьма широкий диапазон применения. В то же время метод светорассеяния, в значительно большей степени, чем другие оптические методы исследования полимеров, требует заботы о тщательной очистке растворов перед измерениями, вплоть до разработки специальных приемов очистки. [c.100]

ФИЗИЧЕСКИЕ И ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ ПОЛИМЕРОВ [c.227]

Сборник обзорных статей по физическим и физико-химическим методам исследования полимеров, написанных видными специалистами в соответствующих областях. [c.4]

В главе 2 рассмотрена роль незавершенности релаксационных процессов в формировании структуры и свойств покрытий. Особое внимание уделено изучению кинетики нарастания и релаксации внутренних напряжений, определяющих долговечность полимерных покрытий. Для проведения этих исследований был применен разработанный в ИФХ АН СССР поляризационно-оптический метод исследования напряжений и адгезии полимерных покрытий с автоматической регистрацией результатов. Это позволило изучить зависимость внутренних напряжений от различных физико-химических факторов с целью разработки способов их понижения, таких, как физическое состояние полимера, густота пространственной сетки, молекулярная масса, природа функциональных групп и характер их распределения, природа подложки, прочность взаимодействия на границе полимер—твердое тело и других. [c.8]

Дальнейшее развитие науки о высокомолекулярных соединениях происходило без острых разногласий. Установление основных принципов строения макромолекул, широкий промьппленный синтез и переработка синтетических и природных полимеров стимулировали бурное развитие пауки о полимерах. Сложность строения, особенности химических, физических, механических и других свойств полимеров потребовали применения новейших статистических, физических и разнообразных физико-химических методов для исследования полимеров. Поэтому уже в 40-х годах XX в. наука о высокомолекулярных соединениях сложилась как комплексная стыковая область, в которой успешно и плодотворно сотрудничали математики, физики, механики, химики, биологи и технологи. [c.8]

Практикум состоит из трех частей. В первой части приведены работы, посвященные различны.м методам синтеза полимеров — полимеризации, сополимериза-ции, поликонденсации, полиприсоединению и химическим превращениям полимеров. Вторая часть посвящена физикохимии и физике полимеров и включает лабораторные работы по структуре и физическим состояниям полимеров, деформационным, механическим и электрическим свойства.м полимеров, свойствам их растворов, определению. молекулярных масс и молекулярно-массового распределения. Третья часть включает работы по основным методам исследования полимеров ИК- и УФ-спектроскопии, дифференциально-термическому анализу, полярографии и хроматографии. Практикум содержит описание 97 лабораторных работ, которые прошли успешную апробацию. [c.8]

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]

Направление научных исследований теоретическая физика термоядерная физика методы измерения параметров плазмы кинетика химических реакций синтез моно- и поликристаллов сверхчистых керамических материалов свойства керамических материалов при высоких температурах синтез меченых соединений разделение устойчивых изотопов 0 , В °, N методом изотопного обмена в процессе дистилляции электронная структура молекул органических соединений синтез органических соединений синтез и полимеризация новых мономеров синтез гетероциклических соединений химические материалы для защиты от радиации координационные соединения синтез и спектральный анализ порфиринов и их металлических комплексов химия высокомолекулярных соединений эффект радиации на полимеры физические и реологические свойства высокомолекулярных соединений ионообменные смолы оптически активные, хелатные и изотактические полимеры изучение механизма каталитических реакций, особенно гетерогенного катализа с использованием металлов и окислов металлов радиационная химия радиолиз водных растворов антибиотики, противоопухолевые и противотуберкулезные препараты меченые органические соединения полярографические исследования в области органической химии и биохимии микробиология фермен- [c.377]

Реакции, подобные описанным выше, известны уже больше столетия [21 и впервые описаны Вертело в 1866 г. [3] как процессы полимеризации . В течение некоторого времени большинство химиков, как правило, избегало-изучать эти реакции, так как полученные полимеры представляли собой не кристаллы, они не перегонялись, не образовывали кристаллических производных и вообще не подчинялись методам классической органической химии. Образующиеся полимеры рассматривали как смолы или нежелательные побочные продукты, а поэтому от них старались избавиться. В последние годы положение коренным образом изменилось. Получили развитие химические методы исследования веществ высокого молекулярного веса, физико-химики заинтересовались свойствами этих веществ, и роль высокополимеров в природных и биохимических системах получила широкое признание. Однако следует признать, что самым сильным стимулом в развитии химии полимеров вообще и аддиционных полимеров в частности явилось их промышленное значение. Поэтому вместо небольшого числа осторожных исследователей мы находим теперь целые группы химиков-синтетиков, занятых получением новых мономеров и полимеров, физико-химиков, изучающих соотношения между молекулярным строением и физическими свойствами полимеров, а также большое число инженеров, ищущих новые возможности использования полимеров и составляющих планы их применения. В результате появилось громадное число работ по химии полимеров. В этой главе [c.50]

В книге полно и общедоступно изложены физические и физико-химические основы метода спинового зонда, который широко используется для изучения структуры и кинетических характеристик различных конденсированных сред с помощью электронного парамагнитного резонанса. В книге приведен обзор основных направлений исследований методом спинового зонда жидких, жидкокристаллических, кристаллических веществ, полимеров, биологических мембран и биополимеров. [c.2]

За последние несколько лет развилось новое направление физико-химических исследований полимеров, приведшее к разработке методов изменения их физических свойств нри сохранении неизменного химического строения. Эти методы получили название физической модификации полимеров. [c.232]

Для количественного и качественного анализа летучих продуктов реакции разложения полимеров и твердого остатка широко используются физико-химические и физические методы, в том числе ИК-спектроскопия, ЭПР, масс-спектроскопия, газовая и газожидкостная хроматография, рентгенография и др. Следует отметить, что наиболее информативные и корректные результаты исследования термической и термоокислительной деструкции можно получить при удачном сочетании методов, основанных на изменении массы исследуемых образцов или выделяющихся продуктов, с другими перечисленными выше методами. Выбор тех или других методов диктуется задачей, стоящей перед исследователем, особенностями деструкции полимера или изменениями наполнителя, наблюдаемыми в процессе разложения полимера в его присутствии. Рассмотрим кратко эти методы исследования деструкции полимеров. [c.117]

Основная задача исследований - оценить специфику конформационного состояния макромолекул (со)полимеров АА в растворе. Для достижения цели могут быть использованы разнообразные физико-химические и физические методы анализа [6, 21, 22] вискозиметрия, ультрацентрифугирование, диффузия, светорассеяние, двойное лучепреломление в потоке, осмометрия и др. Особо следует остановиться на вискозиметрическом методе анализа (со)полимеров АА, поскольку этот метод является наиболее доступным и продуктивным. [c.153]

Поэтому для успешного проведения химических процессов в химической промышленности в большей мере, чем в других отраслях промышленности, должны быть использованы современные физико-химические и физические методы контроля, испытания и исследования. Особенно большое значение имеют методы, позволяющие исследовать атомную кристаллическую структуру, определять степень дисперсности и устанавливать фазовый состав химических продуктов и материалов, используемых для получения этих продуктов. Методы структурного анализа, основанные на использовании в первую очередь рентгенографии, в значительной мере дают решение этих задач. Новые возможности открывает электронография, особенно в исследовании структуры тонких поверхностных слоев, пленок и высоко-полимеров. [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]

Такую же информацию дает нитроксильный радикал, присоединенный химически к макромолекуле, — спиновая метка. Снин-меченые макромолекулы широко используются в физико-химии полимеров и молекулярной биологии для исследования структурно-физической микронеоднородности полимерных материалов, молекулярной динамики в твердых полимерах и динамики макромолекул (см. гл. V—VII). Разработаны методы синтеза спин-меченых полимеров, методы анализа спектров ЭПР и т. д. Отметим, что когда макрорадикал присоединяется к спиновой ловушке, образующийся нитроксильный радикал является спиновой меткой и может быть использован для исследования молекулярной динамики полимера. [c.44]

Если определение молекулярного веса ДНК связано с особыми трудностями (из-за большого размера молекулы и ее двухспиральной структуры), то точное измерение молекулярного веса РНК в принципе не сложнее, чем определение молекулярного веса любого белка или другого полимера. В разбавленных солевых растворах РНК, молекулярный вес которых варьирует от 26 000 до 2 000 000, имеют довольно компактную конформацию. Таким образом, они имеют размеры и структуру, для изучения которых внолне приложимы обычные физико-химические методы исследования макромолекул. Но, несмотря на это н несмотря на столь важное значение РНК, в литературе можно найти лишь несколько наден ных измерений их молекулярного веса. Чтобы понять причину этого, следует уяснить себе те трудности, с которыми приходится сталкиваться при определении физических параметров РНК. Сюда входит проблема получения достаточных количеств действительно чистого материала, влияние следовых количеств нуклеаз и тенденция молекул РНК к агрегации. [c.251]

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]

Прежде чем из полимеров получили синтетическое волокно, в 1921 г. Г. Штаудингером было установлено макромо-лекулярное строение таких высокомолекулярных природных веществ, как каучук и другие коллоидные вещества, а в 1926 г. доказано существование макромолекул, в состав которых входят тысячи атомов. Исследование строения макромолекул стало возможным благодаря разработке в 1910—1920 гг. новых физических и физико-химических методов (ультрацентрифугирование, осмометрия, дифракция рентгеновских лучей и вискозиметрия) [174, с. 3]. В 1929 г. У. Карозерс начал фундаментальные исследования циклизации и полимеризации органических молекул. В 1932 г. Карозерс и Хилл обнаружили, что из расплавленных полиэфиров, которые путем молекулярной перегонки переводятся в суперполиэфир (термин Карозерса), можно вытянуть нити, которые, затвердевая при охлаждении, превращаются в бесконечные волокна. Однако лишь спустя несколько лет было налажено промышленное производство синтетического волокна из полиамида. Со временем искусственные ткани приобретали все большее значение, и производство их стремительно возрастало [174, с. 6, 9]. [c.212]

Помимо развития полимерной химии и технологии последние годы характеризуются заметными успехами в совершенствовании ранее известных физических методов исследования структуры и свойств вещества и созданием новых. Естественно, что достижения физики твердого тела и молекулярной физики Повлияли и на фиаику полимеров. Такие традиционные структурные методы исследования полимеров, как, например, рентгеновская дифракция, рассеяние света, электронная микроскопия приобрели новые возможности в результате разработки более совершенной аппаратуры, позволившей значительно повысить точность измерений, а также в результате развития теоретических исследований, давших ранее неизвестные количественные соотношения между структур-, ными характеристиками и измеряемыми величинами. Одновременно с этим появились новые или стали применяться ранее не использовавшиеся физические и физико-химические методы исследо- [c.4]

Ценность ТМА как одного из методов исследования полимеров заключается в возможности через условные механические показатели, пусть не имеющие значения физических констант, судить о физико-химическом состоянии полимера в широком температурном интервале и изучать процессы, происходящие при его нагревании 127—29]. Оставаясь в основном качественной методикой, ТМА дает тем не менее возможность проведения некоторых количественных оценок. К ним относятся определение значений температур стеклования—размягчения и текучести, нахождение величины механического сегмента и оценка молекулярной массы, сопоставление уровней условной деформации ряда образцов, вычисление обратимой доли в этой деформации, определение температур плавления и полиморфных превращений кристаллических фаз и даже построение фазовой диаграммы Т—(Т, ориентировочная оценка степени кристалличности, нахождение энергии активации некоторых структурных переходов в ориентированных по. 1имерах и др. [c.14]

Направление научных исследований разработка новых процессов производства гранулированных и жидких удобрений обработка маточных растворов производства карналлита очистка рассолов и загрязненных вод использование солей натрия и калия в промышленности получение соединений брома и применение их в текстильной промышленности, для обработки водоемов, для производства огнеупорных материалов, синтеза ядохимикатов исследования в области термостойких полимеров применение физических и физико-химических методов анализа (рентгенография, флуоресценция и радиокристаллография, спектрометрия излучения, спектрометрия поглощения, калориметрия, термогравиметрия и дифференциальный термический анализ, измерение pH, гранулометрия, измерение давления пара) радиохимия (разработка оборудования, методов радиометрического дозирования применение радиохимических методов анализа). [c.333]

В предтагаемом учебном пособии изложены современные представления о структуре полимеров, особенностях их свойств, способах регулирования структуры. В отличие от других пособий по химии и физике полимеров описаны методы исследования структуры полимеров, большое внимание уделено их теплофизическим и электрическим свойствам Рассмотрены способы получения полимеров, а также направленной физической и химической модификации их с целью создания материалов с требуемыми свойствами. В конце каждой главы даны контрольные вопросы, которые помогут студентам в усвоении пройденного материала. [c.5]

Многие методы исследования требуют дорогой аппаратуры, в основе их применения часто лежит сложная теория, что препятствует их широкому внедрению в учебные планы и программы. В основу данной книги положен курс лекций по дисциплине Методы исследования структуры и свойств полимеров , впервые введенной в учебный план подготовки инженеров-технологов специальности 250500 Химия и технология высокомолекулярных соединений на кафедре технологии синтетического каз чука Казанского государственного технологического университета. Целью преподавания данной дисциплины является ознакомление студентов с современным уровнем развития исследовательской техники и технологии, возможностями различных методов исследования. Вьтолнению этой задачи в немалой степени способствовало оснащение лабораторий необходимым набором современных приборов, высокий научный потенциал кафедры, работающей в тесном единении с Центром по разработке эластомеров и предприятиями отрасли. Авторы исходили из того, что основные понятия о химических, физических и физико-химических аналитических методах, технологии производства и переработки каучуков учащиеся приобрели в процессе изучения предыдущих дисциплин. [c.4]

Рискуя навлечь на себя критику в категоричности обобщений, мы все же возьмем на себя смелость заявить, что основной тенденцией современных исследований все в большей степени становится переход к аналитическим методам исследования, под которыми мы понимаем исследования на уровне отдельных атомов. Логика здесь простая вне зависимости от того, что является объектом исследования — явления окружающей природы или же социальные явления, одно остается бесспарным никакое явление не может считаться изученным до конца, поскольку сведения, которыми мы располагаем на данном этапе, отражают лишь соответствующий уровень наших исследований. Например, в первой главе этой книги было показано, что физико-химические свойства каучука, а также разбавленных растворов полимеров определяются термодинамическими характеристиками макромолекул, из которых состоят эти системы, и даже в большей степени структурных элементов макромолекул, т. е. сегментов. В этом плане физическая химия полимеров, разумеется, не является исключением, и эту точку зрения прекрасно сформулировал В. И. Ленин, сказав, что электрон так же неисчерпаем, как атом. [c.68]

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]

В связи с потребностями промышленности в создании полимерных материалов (каучуки, пластики, волокна) со все расши-ряюшимся комплексом полезных свойств наука о высокомолекулярных соединениях последние полтора — два десятилетия развивается во все ускоряющемся темпе. Уже. на раннем своем этапе это развитие привело к отчетливому пониманию того, что физико-механические свойства полимерных веществ в массе (или, как принято говорить, в блоке), в частности их высокая эластичность, связаны со строением составляющих их цепных молекул (макромолекул). С этого времени началась интенсивная разработка физических методов исследования структуры макромолекул. Наряду с традиционными исследованиями свойств полимеров в блоке началось накопление научного материала, относящегося к свойствам отдельных макромолекул полимеров различного химического строения. [c.11]

Таковы (в первом приближении) физические и физико-химические явления, происходящие при вспенивании полимеров с помощью ФГО, которые и составляют предмет исследования. Следует подчеркнуть, что до настоящего времени нет общего подхода к решению указанных проблем сегодня ситуация такова, что предметом исследования являются лишь частные задачи изучение процессов, происходящих с данным ФГО в данной полимерной системе и при данном методе вспенивания. Мы считаем, что значительного прогресса как в решении отдельных прикладных задач, так и для создания общей теории вспенивания полимерных систем, составной частью которой является научно обоснованный подбор ФГО, можно достигнуть с помощью существенно иного и нового (для данной области полимерного материаловедения) методологического подхода. Этот подход состоит в анализе указанного комплекса физических и физико-химических превращений с позиций теории Пригожина [312а], т. е. термодинамики необратимых и неравновесных процессов. Правомерность и перспективность такого подхода обусловлены тем, что в термодинамическом смысле физическая сущность процессов, происходящих в системе полимер—ФГО , состоит в том, что данная система является открытой, так как обменивается с окружающей средой и энергией, и веществом и в принципе термодинамически нестабильна. [c.154]

Представлялось целесообразным собрать и систематизировать накопившийся материал по методам синтеза N-винилпиppoли-дона, изучению его физических и химических свойств, разработке методов анализа, исследованиям реакции полимеризации и сопо-лимеризации, определению физико-химических характеристик полимеров, полимеранологичным превращениям и основным путям практического использования полимерных продуктов на основе винилпирролидона. [c.7]

Метод, основанный на регистрации степени помутнения тит-руемого раствора (обычно появление мути свидетельствует о достижении конечной точки титрования) при анализе двойных смесей и исследовании таких физико-химических проблем, как определение молекулярного веса и распределение их в полимерах. См. Физические методы титрования . [c.477]

В трехтомном издании, написанном учеными из США, на самом современном уровне изложены основные представления о биологических макромолекулах и методах исследования их структуры и функций. Второй том посвяшен теоретическим основам физических и физико-химических метойов изучения структуры биологических полимеров н ин терпретации полученных данных. Рассмотрены абсорбционная спектроскопия, спектрополяриметрия, флуоресцентная спектроскопия, спектроскопия комбинационного рассеяния, ядерный магнитный резонанс, некоторые вилы электронной микроскопии, ультраиентрнфугирование. вискозиметрия и электрофорез в гелях особенно подробно описан рентгеноструктурный анализ. [c.4]

Обобщив имеющийся в литературе материал и использовав известные закономерности физики и химии полимеров, Эриньш предложил модель лигнин-гемицеллюлозной матрицы как полимерной композиции типа взаимопроникающих сеток. Лигнин-гемицеллюлозная матрица образуется взаимоналожением трех сетчатых структур сетчатой структуры самого лигнина сетки, образованной ковалентными связями лигнина с гемицеллюлозами сетки, образованной межмолекулярными водородными связями и силами физического взаимодействия в лигнине, в гемицеллюлозах и между ними. Матрица микрогетерогенна и состоит из областей разного состава с различной плотностью сетки. Лигнин в ней находится в виде глобулярных микроблоков со сравнительно плотной сеткой поперечных связей, которые, в свою очередь, включены в менее плотную сетчатую структуру. Считают, что ковалентные связи лигнина с гемицеллюлозами образуются в ходе его биосинтеза (см. 12.5.2). Изучение типов ковалентных связей лигнина с гемицеллюлозами проводят по двум направлениям исследование образования связей лигнина с углеводами в ходе биосинтеза исследование состава и строения ЛУК, выделенных из древесины, с привлечением методов деструкции, химического анализа, ЯМР-спектроскопии и др. [c.408]

ЗсЧ последило годы резко возросло применение инфракрасного излучения в физике, химии, биологии и технике. Инфракрасный спектральный анализ позволяет осуществлять количественное определонне состава химических смесей и проводить автоматизацию ряда химических технологических процессов. Важнейшее значение приобрели методы инфракрасной спектроскопии при изучении строения молекул, кристаллов, полимеров, биологических объектов, минералов, а также при изучении энергии химических связей, механизма химических реакций, процессов поглошепия излучения в твердых телах, особенпо в полу-проводииках. Астрономические исследования в инфракрасной области спектра позволяют установить химический состав и строение атмосферы, физические условия, существующие на планетах, в частности, распределение температуры на их поверхности. Инфракрасная аппаратура устанавливается на метеорологических спутниках и космических ракетах. Кроме того, открываются новые области применения инфракрасного излучения в связи с созданием квантово-механических генераторов, работающих в инфракрасном участке спектра. [c.5]

К модификации продуктов, не встречающихся в природе, относятся научные исследования в области полимеров. В течение долгих лет считалось, что терилен слишком хрупок, чтобы применять его в качестве пластика. Научные исследования, нанравленные на разрешение этой и подобных проблем из области применения химических продуктов, играют все возрастающую роль в промышленном производстве полимеров. Все это относится к проблеме распознавания, но в данном случае, когда речь идет о физических свойствах полимера, состоящего из звеньев макромолекул, научно-исследовательская группа по разработке материалов, сформированная из химиков, физиков и инженеров, стремясь изменить свойства полимера и получить желаемый эффект, может прибегнуть к методам, подобным описанным в подразделе Полимеры настоящей главы. [c.154]

В последние годы стабильные радикалы нашли широкое применение для решения многих актуальных проблем структурной и теоретической химии, химической кинетики, физики, молекулярной биологии, биофизики и физической химии полимеров Бурный прогресс в этой области во многом обусловлен появлением нового класса стабильных радикалов — азотокисных (иминоксиль-ных) и детальным исследованием их электронной структуры. Значительный вклад в развитие этого направления внесли работы проф. М. Б. Неймана, проведенные в Институте химической физики АН СССР. Одним из важных и перспективных направлений использования стабильных радикалов является исследование молекулярных движений и структуры жидкостей, полимеров и биополимеров. Впервые такие радикалы были применены для изучения структуры и конформационных переходов в биологических системах. При этом радикал химически присоединялся к молекулам биополимеров. Этот метод получил название метода спиновых меток [c.31]