Анизотропия сегмента макромолекулы

По приведенному выше выражению и данным рис. 89 можно рассчитать величину анизотропии сегментов макромолекул полиимида ДФО. Гибкость макромолекул обычно характеризуют числом S мономерных звеньев в одном сегменте цепи. Величина s связывает анизотропию сегмента и анизотропию мономерного звена выражением [c.156]

Таблица П.94 Анизотропия сегмента ( 1 — ад) и мономерного звена — макромолекул некоторых полимеров

В случае С. малыми изотропными молекулами рассеянный свет всегда вертикально поляризован, независимо от состояния поляризации падающего света. Если рассеивающие частицы достаточно велики ( А,) или оптически анизотропны, происходит деполяризация рассеянного света, т. о. появление в нем компоненты, соответствующей световым колебаниям с горизонтальным направлением электрич. вектора. При С. р-рами клубкообразных макромолекул деполяризация обычно мала (1 — 3%). В р-рах стержневидных макромолекул (или молекулярных клубков при большой анизотропии сегмента) деполяризация велика, и ее учитывают при определении М и i 2. [c.193]

Ф. полимеров определяется их физич. и фазовым состоянием. Для полимеров в высокоэластич. состоянии оптич. коэфф. напряжения связан с анизотропией поляризуемости сегмента макромолекулы, что позволяет использовать Ф. для изучения структурных особенностей цепи (равновесной жесткости, свободы вращения боковых групп, стереорегулярности). Особенности Ф. набухших полимерных пленок аналогичны Ф. р-ров полимеров (см. Двойное лучепреломление). [c.384]

Собственная анизотропия макромолекул характеризуется разностью главных поляризуемостей у1 и уг (рис. 14.15). Она зависит от анизотропии сегментов и мономерных звеньев. Под сегментной анизотропией понимают разность поляризуемостей вдоль и поперек оси сегмента (а1 — аг). Мерой оптической анизотропии мономерного звена служит разность его поляризуемостей в параллельном и перпендикулярном направлениях к цепи (ац —а ). [c.423]

Таб лица 14.1. Анизотропия сегмента ( ]— г) мономерного звена (яц — 0J ) и жесткость макромолекул некоторых полимеров [c.427]

Одновременное измерение характеристических величин [и] и [17] в стационарном (не зависящем от времени) сдвиговом потоке позволяет получить важные равновесные характеристики макромолекул - величину сегмента Куна, т. е. жесткость, и оптическую анизотропию сегмента. [c.194]

Формулы (7.81) и (7.82) показывают, что разность главных поляризуемостей молекулярной цепи 71 — 72 пропорциональна анизотропии сегмента ai — аг и является функцией величины h/NA, характеризующей степень ориентации [см. (7.72 — (7.74)] сегментов в макромолекуле. При /г = О (концы цепи совмещены) 71 — 2 = О, т. е. макромолекула оптически изотропна. При увеличении расстояния h между концами (при развертывании цепи) ее анизотропия возрастает, стремясь к предельному значению (т1 — "f2)max = Л (а1 — аа) при h = NA (т. е. при пре-.дельном растяжении цепи). [c.534]

Измерения динамооптического эффекта Максвелла позволяют определить анизотропию оптической поляризуемости макромолекул. Последняя слагается из оптической анизотропии статистических сегментов макромолекулы (собственная анизотропия оптической поляризуемости сегментов или эффект формы сегмента), эффекта микроформы и эффекта макроформы. Эффект микроформы учитывает анизотропное распределение сегментов по направлениям их осей внутри клубка, эффект макроформы учитывает несферическое распределение массы в клубке. Эффект микроформы тесно связан с короткодействующими силами между звеньями цепи, эффект макроформы зависит в первую очередь от дальнодействующих сил. При анализе экспериментальных данных по двойному лучепреломлению в потоке основная трудность состоит в необходимости определения г.кладов в анизотропию оптической поляризуемости, вносимых каждым из этих трех эффектов. Оценка этих вкладов существенно зависит от того, какая модель макромолекулы принята за основу для теоретического анализа. [c.268]

Соседние элементы (мономерные звенья) цепи расположены относительно друг друга в определенном линейном порядке. Поэтому их оптическое взаимодействие не может быть сферически симметричным. Такое асимметричное близкодействие в цепи приводит к появлению локальной анизотропии поляризующего поля, подобно тому как асимметрия формы всей цепи приводит к появлению средней анизотропии поля. Локальная анизотропия поля зависит от микростроения молекулярной цепи и увеличивается с ее равновесной жесткостью (размерами сегмента и асимметрией его формы). В результате этого эффекта возникает дополнительная анизотропия поляризуемости макромолекулы (анизотропия микроформы), также положительная по знаку. [c.458]

Анизотропия сегмента а —03 и мономерного звена —а, макромолекул [c.490]

Образцы полиизобутилена выдерживались разное время под действием груза так, чтобы можно было наблюдать развитие деформации во времени. Когда груз снимали, образец сокращался неполностью, так как высокоэластическое сокращение благодаря наличию спектра времен релаксации требует очень большого времени наблюдения. Чтобы установить величину истинно пластической необратимой деформации, образцы после деформирования выдерживали при повышенной температуре до полного исчезновения высокоэластической деформации. Считали, что высокоэластическая деформация полностью исчезла, если образец не менял своих размеров при прогреве, а также при исчезновении эффекта оптической анизотропии образца, т. е. когда устранялась ориентация сегментов макромолекул, возникшая в процессе течения и высокоэластической деформации. Определив величину истинно пластической деформации Э, возникшей под действием того или иного напряжения а за время /, можно было определить, подчиняется ли процесс течения закону Ньютона (У-29). Типичные экспериментальные кривые зависимости деформации от времени для полиизобутиленов разного молекулярного веса приведены на рис. 120. [c.181]

Как и в случае жестких частиц [см. уравнение (VI-34)], величина двойного лучепреломления в потоке для растворов цепных молекул зависит как от характеристической анизотропии, так и от анизотропии формы макромолекулы. Свободносочлененные цепи обладают характеристической анизотропией, если сегменты цепи анизотропны, так как статистически сегменты предпочтительно располагаются в направлении вектора расстояния между концами цепи. Согласно Купу и Грюну [260], оптическая анизотропия гибких цепей выражается следующим образом [c.249]

Вопрос о гибкости не столь прост, ибо, как мы видели в гл. I, гибкость должна экспоненциально убывать с температурой согласно формуле Флори (I. 11). Это и породило спор о фазовой или релаксационной природе стеклования если считать стеклование именно а-переходом, то причиной его может быть не усиление межмолекулярных взаимодействий, а полное распрямление макромолекул, т. е . исчезновение тех самых сегментов, движение которых обеспечивает высокоэластичность. Правда, при этом возникает неспецифичная для стекол твердообразная нематическая структура, которая, обладая сильной анизотропией, должна обладать и большой хрупкостью. [c.102]

В случае стеклообразных полимеров первым следствием прикладываемой нагрузки является изменение межатомных расстояний и валентных углов в полимерной цепи. Эти изменения определяют мгновенную упру гую деформацию. Упругая деформация связана с подвижностью атомов, составляющих звенья макромолекул внутри статистического сегмента макроцепи. При деформировании полимеров, находящихся в стеклообразном состоянии, возникновение двулучепреломления и его величина в основном обусловлены смещением электронных оболочек атомов и электронных облаков, образующих химические связи, а также искажением валентных углов, что приводит к анизотропии поляризуемости элементарных звеньев макромолекул, [c.236]

Общая теория вопроса. Вследствие резкой анизотропии простейших структурных элементов — макромолекул — под действием механических полей в полимерной системе (растворе, расплаве или вулканизованном каучуке) возникает анизотропия всех свойств, и в частности оптических характеристик. Поскольку этот эффект обусловлен влиянием всех компонент тензора напряжений на ориентацию сегментов цепи, измерение оптических свойств системы оказывается удобным и важным способом оценки напряженного состояния среды в окрестности данной точки. [c.367]

Полная разность главных поляризуемостей гибкой цепной макромолекулы равна сумме трех слагаемых анизотропии макроформы [/г] анизотропии микроформы [ 1 5, вызванной близкодействием в цепи, и собственной анизотропии п]г, вызванной преимущественной ориентацией сегментов внутри клубка. В области малых напряжений сдвига справедливо уравнение [c.140]

В результате ориентационной вытяжки линейных аморфных полимеров возникает анизотропия их физических свойств вдоль и поперек направления вытяжки. При этом для различных свойств подобная анизотропия выражена по-разному. Например, для двойного лучепреломления и механической прочности анизотропия довольно значительна, а для модуля упругости — гораздо слабее, если только полимер не доведен до сверхориентиро-ванного состояния, когда начинается фибриллизация. Впрочем, фибриллизация чаще наблюдается у некристаллизующихся полу-жестких полимеров и всегда — у кристаллизующихся. Кроме того, анизотропия свойств зависит от типа полимера- По сравнению с кристаллическими аморфные полимеры при вытяжке ориентируются плохо даже при больших степенях вытяжки остается довольно большой разброс направлений ориентации сегментов макромолекул. [c.193]

Можно предположить, что характер изменения плотности упаковки полимера при деформации зависит также от условий, в которых ведется ориентация. Если условия деформации неравновесного полимера благоприятствуют протеканию процессов с большим временем релаксации, то можно ожидать, что в результате вытяжки будет происходить повышение плотности упаковки полимера [50]. В противном случае ориентация вызывает понижение плотности упаковки, несмотря на выпрямление цепей, приводящее к возникновению структурной и механической анизотропии. Таким образом, характер изменения порядка в расположении молекул будет определяться соотношением скоростей деформации и релаксации. Релаксация будет снижать ориентацию сегментов макромолекул [57, 58]. Низкие скорости вытяжки создают более благоприятные условия для протекания процессов с болыпим временем [c.77]

Для расплава смеси полимеров характерна повышенная эластичность по сравнению с расплавами индивидуальных полимеров. Это наблюдалось неоднократно и наиболее четко показано в работе Хана [190], отметившего повышенное давление на стенки на выходе из капилляра расплава смеси полистирола и полинропилена. Повышенная эластичность расплава смеси полимеров приводит к тому, что нарушение формы струи в результате возникновения эластической турбулентности наступает в смеси при меньших напряжениях, чем в индивидуальных полимерах. Повышенная эластичность смеси полимеров согласуется с большой анизотропией свойств смеси и является, видимо, следствием ориентации в направлении течения не только сегментов макромолекул в каждой фазе полимера, но и самих частиц дисперсной фазы, являющихся новыми релаксирующими элементами, характерными только для двухфазной смеси. [c.48]

Основную часть бокового радикала составляет остаток алкокси-бензойной кислоты — соединения, образующего термотропные жидкие кристаллы. Исследования [93] зависимости коэффициентов поступательной диффузии и седиментации, а также характеристических вязкостей от молекулярного веса позволили количественно определить число мономерных звеньев в сегменте макромолекул 5 = 24. Как следствие сравнительно невысокой равновесной жесткости основной цепи молекул для них были обнаружены свойства, типичные для гибкоцепных полимеров. В частности, размеры макромолекул оказались весьма чувствительными к термодинамическому качеству растворителя и могут сильно изменяться (в 5 раз) с изменением последнего [92, 93]. Весьма показательно, что наряду с относительно невысокой равновесной жесткостью основной цепи для растворов ПФЭАК характерно большое отрицательное по знаку ДЛП. Отрицательная сегментная анизотропия молекулы, найденная с использованием экспериментальных значений [л]/[г1], [c.102]

Путем сочетания методов, основанных на исследовании двойного лучепреломления в потоке, диффузии и седиментации, эффекта Керра, характеристической вязкости и светорассеяния, удалось установить молекулярные параметры таких цепей в различных растворителях. Эти параметры наряду с другими свойствами включают оптическую анизотропию сегмента 01—аг и длину статистического сегмента Куна А (или V — число мономерных звеньев, входящих в статистический сегмент). Основная цепь макромолекулы остается по существу гибкой, хотя упорядоченность боковых групп до некоторой степени увеличивает жесткость основной цепи. Это отражается в увеличении размеров сегмента Л и становится отчетливым нри переходе от сложных полиалкиловых эфиров, в которых число атомов углерода п в боковой цепи меньше 8 (нет взаимодействия), к сложным эфирам, в которых п больше 8 (взаимодействие) [29], см. также гл. 2, табл. 2. Это явление еще более четко проявляется в ряду полимеров пара-фенилмета-криловых эфиров пара-н-алкоксибензойной кислоты (табл. 4, мономер 18), в которых боковые группы обладают сильно мезогенной [c.138]

Наибольшее число экспериментальных работ по динамооптике растворов полимеров выполнено в потоке с постоянным градиентом скорости, поскольку в этом случае могут быть получены такие характеристики макромолекул как длина сегмента Куна и оптическая анизотропия сегмента. [c.197]

Знак Ап в области низких частот со [см, (VII. 12) ] определяется знаком оптической анизотропии сегмента цепной молекулы Aa=Ui - Oj. В этой области частот основной вклад в релаксационные свойства ОДЛ дают крупномасштабные моды движения макромолекулы - ориентация и деформация цепи в целом. При этом бензольные боковые кольца, расположенные перпендикулярно к основной цепи, обеспечивают большую отрицательную анизотропию сегмента полистирольной цепи. В высокочастотной области доминирующим является вклад мелкомасштабных мод. Движение боковых привесков становится относительно независимым и. возможно, независимая йриентация их приводит к изменению знака Дл. [c.216]

Для ориентированных аморфных полимеров проблема анизотропии была рассмотрена теоретически. Одноосное растяжение приводит к увеличению числа сегментов макромолекул, ориентированных преимущественно в направлении растяжения. Поэтому повышенная теплопроводность вдоль направления растяжения у ориентированных полимеров объясняется преимущественно переносом тепла вдоль ориентированных макромолекул. Айерман [94] рассмотрел изменение соотношения теплопроводностей вдоль (Ял) и перпендикулярно (Ях) [c.82]

Пиннок и Вард [61 пришли к заключению, что число мономерных звеньев в сегменте аморфной фазы в среднем равно 2,9, а число мономерных едишш макромолекулярной цепи между узлами сетки, представляющих собой наиболее концентрированные сосредоточения межмолекулярных сил, 23,4 для полиэфира с молекулярной массой 18 ООО и 13,5 — для полиэфира с молекулярной массой 28 ООО. Эти данные свидетельствуют о большой гибкости макромолекулы полиэтилентерефталата в аморфной фазе. Косвенным подтверждением этому могут служить исследования двойного лучепреломления в потоке для растворов полиэтилентерефталата. Из данных по анизотропии цепей полиэтилентерефталата [7] длина сегмента Куна может быть приближенно оценена величиной 1 нм, что свидетельствует о значительной свернутости макромолекул полиэтилентерефталата в растворах. Для сравнения укажем, что длина сегмента Куна для полистирола равна 2,0 нм. [c.102]

Чувствительность спек-фов ЭПР диапазона 2 мм к анизотропии вращения нитроксильных радикалов оказывается очень полезной при изучении движений спин-меченых молекул. Движения метки, которая не фиксируется жестко на меченом учкстке, имеет сложный характер это и повороты совместно с макромолекулой, и переориентация относительно нее. Относительное движение, как правило, анизотропно, что значительно усложняет анализ спектров, увеличивает число параметров, характеризующих дви жение и подлежазцих определению. Задача упрощается, если частоты движения макромолекулы значительно ниже частот относительного движения метки. Влияние относительного движения при этом сводится к формированию частично усредненных значений А- и -тензоров. Используя эти значения и задаваясь временем корреляции движения макромолекулы т, можно провести упрощенный (без рассмотрения деталей относительно движения метки) анализ спектров в рамках модели изотропного вращения сегментов [23]. 6 характере относительного движения (повороты либо качания с ограниченной угловой амплитудой вокруг различных осей) в этом случае можно было бы судить по значениям усредненных магнитных параметров, однако низкое разрешение в диапазоне ЭПР 3 см не всегда позволяет определить их в достаточном наборе. Не определяются при таком подходе и величины характеризующие относительное движение. Можно использовать при анализе и более универсальный теоретический аппарат [24], не ограничивающий рассмотрение какими-либо соотношениями между т и Однако ясно, что низкое разрешение в спектрах диапазона ЭПР 3 см в любом случае затрудняет изучение анизотропного движения меток. [c.199]

Из уравнения (7) следует, что удельная анизотропия макромолекулы (у —у2)1М равна степени внутримолекулярного порядка Q, умноженной на удельную аиизотропию Аа/Мо элемента цепи (мономерного звена, или сегмента Куна). Поэтому кривая 1 рис. 3, с точностью до постоянного множителя Аа/Мо, представляет зависимость удельной анизотропии червеобразной цепи от параметра X. Так как удельная анизотропия мономерного звена обычно известна из его химической структуры, для нахождения Q достаточно определить (71—у2) М. Универсальным и наиболее непосредственным методом определения оптической анизотропии макромолекул является двойное лучепреломление в потоке их разбавленного раствора [25]. [c.63]

В настоящий сборник включены семнадцать оригинальных работ, опубликованных в периодической научной литературе в 1967—1968 гг. Из совокупности возможных направлений современной физической химии полимеров были выбраны те вопросы, которые в настоящее время разрабатываются наиболее интенсивно и, как нам кажется, представляют значительный интерес для советского читателя. Это, во-первььс, фазовые и релаксационные переходы и, во-вторых, вязкоупругие и реологические свойства каучуков, растворов и расплавов термопластов, Конечно, как выбор тематики, так и классификация работ весьма условны, поскольку вся специфичность физической химии полимеров обусловлена одной особенностью строения полимерных систем — чрезвычайно резко выраженной анизотропией простейших структурных элементов (макромолекул) с принципиально различным характером взаимодействия вдоль и поперек цепей. Следствием этого является, с одной стороны, образование надмолекулярных структур в полимерах и, с другой сторон, , возможность в ряде случаев независимого поведения отдельных частей (сегментов) полимерной цепи. В сущности многообразие свойств полимеров определяется этими явлениями. Такой вывод подтверждают и результаты работ, включенных в настоящий сборник, хотя далеко не всегда за своеобразием экспериментального проявления видна структурная обусловленность эффекта. [c.5]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология