Методы исследования полимеров в растворах

Методы исследования полимеров за последние 20 лет изменились мало из бесспорно новых можно назвать, пожалуй, лишь нейтронное рассеяние и неупругое рассеяние света. Сюда можно добавить Фурье-спектрометрию, поскольку тут уже, по уровню информативности и быстродействия, количество получаемой информации переходит в качество. Но почему никому не удалось наблюдать критические явления при переходах в полимерах (если не считать критической опалесценции растворов ниже критической температуры) Нет оснований полагать, что они слабы. В приборах ли тут дело, слабости самих эффектов (снова почему ) или просто в нежелании их искать [c.400]

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]

С тех пор как Дебаем был теоретически и экспериментально развит метод светорассеяния в применении к растворам цепных статистически свернутых молекул [1, 2], этот метод стал одним из основных физических методов исследования полимеров. Применение его не ограничивается в настоящее время определением молекулярных весов (что, само по себе, для полимеров с М 10 —10 представляет достаточно сложную задачу), а включает определение таких важнейших характеристик полимера, как размеры и форма макромолекул, полидисперсность образца, композиционная дисперсия сополимеров, термодинамические параметры межмолекулярного взаимодействия в растворах и др. [c.205]

В настоящем учебнике сделана попытка охватить в одной книге все стороны науки о полимерах получение исходных мономеров, закономерности полимеризации и поликонденсации, синтез и применение олигомеров, физико-химические, механические и электрические свойства полимеров, растворы высокомолекулярных соединений, методы исследования полимеров и оценки их свойств и т. д. Такое построение книги диктуется тем, что в университетах курс Высокомолекулярные соединения является единственным общим курсом, специально посвященным полимерам. [c.3]

Для раствора ПИБ в неполярном вазелиновом масле такие кривые Р (у ) имеют еще более вытянутую правую часть [19]. В этом случае обратимые деформации огромны, это показывает, что клубки являются рыхлыми, легко развертываемыми. Из сопоставления величин у тах для двух растворов ПИБ, следует, что получение этого параметра и кривых Р (т) и Р (уе) в целом является новым методом исследования структуры растворов полимеров. [c.206]

Появившиеся недавно методические руководства и обзорные статьи, посвященные вопросам теории растворов и современным методам определения молекулярных характеристик полимеров, в основном рассчитаны на квалифицированных физико-химиков. Однако лишь немногие научно-исследовательские центры имеют в своем составе специализированные физико-химические лаборатории, которые помогают химику-синтетику характеризовать основные свойства синтезируемых полимеров. Работники большинства отраслевых лабораторий и вузовских кафедр должны сами осваивать простейшие физикохимические методы исследования полимеров и обучать этим методам молодых специалистов. [c.3]

Монография состоит из двух самостоятельных частей. Рассмотрению полимеров в растворе методами статистической механики посвящены главы I и II. О вероятностных методах исследования полимеров в блоке идет речь в главе III, причем вероятностное рассмотрение в какой-то мере опирается на представления механики сплошных сред. Именно вероятностные методы, будучи общими и для статистической механики и для подхода используемого при исследовании полимеров в блоке, являются объединяющим началом этой книги. [c.5]

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]

L = XM/Mo, где Мо и A — молекулярный вес мономерного звена и его длина в направлении цепи) и персистентная длина цепи а. Поскольку М я а могут быть определены экспериментально хорошо известными гидродинамическими и оптическими методами исследования разбавленных растворов полимеров [22—24], эти методы позволяют определить и Q. [c.94]

ЯМР С в повседневной деятельности химика-органика. На этом следует остановиться более подробно, поскольку хотелось бы предупредить читателя о некоторых подводных камнях, которые могут возникнуть на пути использования спектроскопии ЯМР С. Постепенно стало очевидным, что спектроскопия ЯМР не может быть палочкой-выручалочкой во всех случаях. В ряде вопросов, например при исследовании межмолекулярных взаимодействий, процессов комплексообразования, водородной связи, ассоциаций и самоассоциаций, успехи ЯМР по сравнению с ПМР оказались более чем скромными. Это связано с тем, что спектроскопия ПМР, безусловно, является более эффективным методом исследования слабоконцентрированных растворов. Сравнительно малый прогресс имел пока место при применении спектров С для изучения структуры полимеров и стабильных радикалов. [c.7]

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]

Естественно, что авторы разных глав, описывая различные аспекты очень отличных друг от друга методов, подчеркивают либо достижения в развитии аппаратурных возможностей, либо новизну самого метода и его теоретические основы, либо возможности применения метода к исследованию структуры и свойств макромолекул, растворов полимеров и полимерных тел. Однако независимо от формы изложения материала в разных главах, данная книга, содержащая новейшие данные об используемых и развиваемых в Советском Союзе физических методах исследования строения полимеров, должна дополнить ряд изданных ранее руководств в области методов исследования полимеров. [c.5]

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]

В качестве оптического метода исследования структуры растворов был использован метод спектра мутности , основанный на зависимости оптических плотностей растворов D при различных длинах световых волн (К) от размера и числа надмолекулярных образований (частиц) полимера в растворе. По наклону зависимости lgZ> — IgA, полученной на спектрофотометре СФ-4А в диапазоне дойн волн 600—1200 А, рассчитывали средневесовой радиус частиц (Гщ) и их количество в 1 см раствора (N). Теория метода и способ расчета приведены в работе . [c.211]

Среди методов исследования полимеров в растворе одно из важнейших мест принадлежит светорассеянию. Заимствованный полимерной физико-химией у классической молекулярной оптики, этот метод был теоретически и экспериментально развит в применении к растворам полимеров Дебаем, а затем Зиммом в 1944—1948 годах. Важным этапом в его развитии явилась разработка методики двойной экстраполяции, предусматривающей изучение углового распределения рассеянного раствором света. Это повлекло за собой некоторое усложнение аппаратуры, но значительно расширило возможности и повысило надежность метода. За прошедшее после этого время светорассеяние превратилось в один из наиболее универсальных методов изучения свойств и структуры макромолекул. [c.5]

Макромолекулярная теория Штаудингера была вскоре подтверждена работами Шульца, применившего к растворам полимеров методы исследования коллоидных растворов. На осмометре собственной конструкции Шульцу удалось определить средний молекулярный вес полимера, а впоследствии методом фракционирования — и степень его молекулярной полидисперсности. Сопоставление результатов осмометрического исследования растворов полимеров с данными вискозиметрических измерений показало, что макромолекулы в большинстве случаев не являются строго нитевидными, а содержат большое число боковых ответвлений. Благодаря работам Штаудингера, подтвержденным экспериментами Шульца, полимеры были выделены в совершенно новый класс соединений, качественно отличных от обычных веществ малого молекулярного веса. [c.16]

На основе исследования люминесценции растворов асфальтенов установлено, что асфальтеновые ассоциаты имеют плоское строение [289]. Об этом же свидетельствуют хорошо сформированные пластины со средним поперечным размером до 1 ч- 3 мкм, обнаруженные методом электронной микроскопии. Плотная упаковка надмолекулярных структур асфальтенов проявляется в том, что растворы асфальтенов ведут себя аналогично компактным ассоциированным полимерам, причем они имеют меньший молекулярный объем, чем молекулы полимера с той же молекулярной массой [242]. [c.288]

Используемые для повышения нефтеотдачи системы, как правило, тоже обладают неньютоновскими свойствами, которые крайне важны для их технологической эффективности. Именно благодаря неньютоновским свойствам такие системы, как растворы полимеров, глинистые суспензии и неорганические гели, нашли широкое применение в нефтяной промышленности как водоизолирующие агенты. Кроме того, для дисперсных систем изучение механических свойств является весьма удобным методом исследования протекающих процессов структурообразования и стабилизации. [c.46]

Таким образом, методы исследования локальной конформации полимерных цепей оказываются практически идентичными тем которые применяются для исследования молекулярной структура низкомолекулярных соединений. В то же время методы изучени. конформации макромолекулы как целого в определенной степеш могут считаться специфическими для полимерных объектов. Одниг, tr из таких методов является рассеяние света, измерение которог о Дебай предложил использовать для характеристики размеров поли-, мерных цепей, размеры которых сравнимы с длиной волны Я. Анало- гичный подход использовался также в методе ренртеновской дифракции под малыми углами, что дало возможность исследовать микроструктуру полимеров на уровне элементов размерами порядка сотен ангстрем. В табл. III.1 дан перечень методов исследования структуры полимеров. Естественно, в определенных случаях удается получать косвенную информацию о конформации полимерной цепи в целом по результатам исследования локальной структуры макромолекулы на уровне сегментов. Следует также заметить, что методы исследования свойств растворов полимеров, служащие для характеристики конформации макромолекулы в целом, а также методы исследования набухания, динамических свойств и т. п., позволя- [c.162]

В настоящем сборнике в основном представлены методы исследования полимеров, не рассматриваемые в упомянутых выше книгах. Этому посвящены обзоры Малоугловое рассеяние поляризованного света аморфнокристаллическими полимерными системами , Определение молекулярных весов методом измерения тепловых эффектов конденсации , Гелевая хроматография полимеров , Исследование конформаций макромолекул в растворах методом дисперсии оптического вращения и Динамический термогравиметрический анализ при де- [c.5]

В последние годы в связи с развитием области кристаллических и стереорегулярных полимеров все возраслающее значение приобретают методы исследования свойств растворов полимеров при повышенных температурах. Прежде всего большое число кристаллических полимеров, таких, как политрихлор-фторэтилеи, полиэтилен, полипропилен, полистирол, нерастворимы в обычных растворителях при комнатной температуре. Для этих полимеров измерения должны проводиться при повышенных температурах. Кроме того, повышается интерес к изучению влияния температуры на свойства растворов полимеров. Среди таких работ теоретическое значение имеет исследование влияния температуры на значение второго вириального коэффициента и размеры макромолекул, определение термодинамических параметров в 0-точке, определение размеров изолированной цепи стереорегулярного и атактического полимеров, а также жесткости цепи. И, наконец, некоторые полимеры, такие, как поливинилхлорид и поливиниловый спирт, в растворах при низких температурах образуют агрегаты, которые при более высоких температурах разрушаются. Такой переход удобно проследить, исследуя светорассеяние растворов этих полимеров. [c.380]

Исследование водных растворов серной кислоты не в качестве сульфирующего, окисляющего или полимери-зующего агента, а в качестве селективного растворителя или экстрагента соединений, которые химически взаимодействуют с концентрированной серной кислотой, позволило выявить совершенно новые возможности ее использования в нефтяной промышленности. Оказалось, что водными растворами серной кислоты строго определенной концентрации можно селективно извлечь из нефтяных дистиллятов сульфиды и кислородные соединения (см. гл. VIII), не затрагивая другие компоненты. На этом основании авторами разработан метод одновременного получения из высокосернистых нефтей сульфидов и высококачественных топливных фракций [1]. Метод был успешно воспроизведен в заводских условиях на среднедистиллятных фракциях арланской высокосернистой нефти (Башкирская АССР), выкипающих в тех же пределах, что и товарные топлива, запасы которой достаточно велики [2], а затем и на фракциях нефтей других месторождений, в том числе расположенных на юге Узбекской ССР. [c.130]

Применяя разнообразные методы исследования коллоидных растворов, включая и ультрамикроскопию, А. В. Думанский впервь[в в 1909 г. предложил использовать центрифуги для исследования дисперсности путем повышения скорости седиментации частиц дисперсной фазы [16]. В дальне ппем развитие центробежного метода отделения частиц дисперсной коллоидной фазы от дисперсионной среды и макромолекул полимера от растворителя привело к созданию Т. Сведбергом в Упсале (Швеция) ультрацентрифуги. Замечательный метод дисперсионного анализа — ультрацентрифугирование — теперь служит основным путем измерения массы частиц высокодисперсных фаз и макромолекул полимеров и их распределения по молекулярному весу. [c.241]

Макромолекулярная теория Штаудйнгера, была вскоре под-твер1ждена и работами Г. Шульца, применившего к растворам полимеров методы исследования коллоидных растворов. На созданном им осмометре Г. Шульцу удалось по величине осмотического давления установить средний молекулярный вес полимера, а впоследствии, применяя метод фракционирования, также и степень его полидисперсности. Сопоставление результатов осмометрического исследования растворов полимеров с данными вискозиметрических измерений позволило сделать ряд предположений относительно строения ма1кромолекул. [c.16]

Вследствие очень большой вязкости большинства концентрированных растворов полимеров и их расплавов на практике чаще всего реализуются ламинарные режимы течения. Именно ламинарным течениям и уделяется основное внимание в данном параграфе. В п. В содержится опнсанне экспериментальных методов исследования неныотоновских жидкостей в н. С рассмотрены некоторые их модели, в п. D приведены конкретные примеры расчета паиболее важных для инженерных приложении параметров. В п. Е обсуждаются турбулентные течения неньютоновских жидкостей в трубе. [c.166]

К другим типам усреднения приводят методы исследования гидродинамических свойств растворов асфальтенов и соответствующие им срёдние молекулярные массы навываются среднегидродинамическими М г). Их определяют по вязкости растворов, константе седиментации или коэффициенту диффузии. Средние молекулярные массы, полученные различными методами, различаются между собой в тем большей степени, чем шире молекулярно-массовое распределение полимера По относительному значению они располагаются в ряд М < Мш < Мг. Для различных асфальтенов установлена- высокая полидисперсность [306]- Так, для ряда асфальтенов, выделенных из битумов деасфальтизации, значение Мя (определенное криоскопически в бензоле), равно 2200, а Mw, определенная по скорости диффузии в бензольном растворе, составляет 8540. Отношение M lMn — 3,5 указывает на высокую степень полидисперсности асфальтенов. [c.152]

Криос конический метод определения молекулярного веса можно применять для исследования полимеров, молекулярный вес которых не превышает 5000. В основу криоско-пического метода положено устанонление количества кинетически независимых частиц в растворе. Чтобы результаты испытаний отражали действительное количество макромолекул в растворе, концентрация исследуемого раствора должна быть такой, при которой его свойства приближались бы к свойствам идеальных растворов. Область приближения реальных растворов высокомолекулярных соединений к идеальным растворам характеризуется столь большими разбавлениями, что величины температурной депрессии невозможно установить при помощи термометра Бекмана. Поэтому криоскопический метод применяют в редких случаях, когда требуется установить молекулярный вес наиболее [c.77]

Недавне Гринбергом был предложен для определения строения координационных полимеров хроматографический метод. Для этого растворы [(NHз)4Pt][Pt l4], [(ЫНз)зС1Р1МР1Си], [Р1(ЫНз)4][Р1(ЫНз)С1з]2 пропускают через катионит или анионит. В результате на катионите адсорбируются катионы [Р1(ЫНз)4Р+ и [Р1(ЫНз)зС1]+, а комплексы анионного типа остаются в растворе, откуда они могут быть выделены. Катионный комплекс может быть переведен в раствор промыванием катионита водой. Исследование этого раствора дает возможность судить о природе присутствующего в нем комплекса. Таким образом устанавливают природу присутствующих в комплексах ионов. Зная количественное соотношение присутствующих в соединении ионов того и другого знака судят о молекулярном весе изучаемого координационного полимера. Метод применим для изучения сравнительно прочных соединений, не подвергающихся в растворах вторичным превращениям. [c.75]

Применение обоих методов к растворам полимеров ограни ченно, так как температурные депрессии чрезвычайно малы. Например, для 1%-ного раствора полимера молекулярного ве са 50000 температурная депрессия составляет около 0,001 °С. Поэтому эбулиоскопия и криоскопия наиболее пригодны для исследования полимеров, молекулярные веса которых ниже 5 000. [c.151]