Полимеры моделирование строения

Сборник охватывает широкий круг вопросов от математического моделирования строения разветвленной макромолекулы до описания нелинейных вязкоупругих свойств частично кристаллических полимеров. Надо отметить, что в каждом исследовании широко использованы расчеты на электронно-вычислительных машинах. [c.3]

В этой связи актуальным в настоящее время является развитие количественных теорий разрушения, многослойных систем с градиентом свойств в зоне межфазной границы, характеризующихся различной фазовой и надмолекулярной организацией. Тогда проблема адгезионной прочности полимер — полимерных систем сведется к моделированию строения диффузионной зоны на основании данных о диаграммах фазового состояния, термодинамических параметров смешения и коэффициентов диффузии и определению — расчету прочностных свойств слабых слоев . Такой подход позволит проводить направленный поиск оптимальных адгезивов и субстратов, осуществлять планирование адгезионных исследований. [c.266]

Эффективность применения метода моделирования к решению проблемы строения молекул асфальтенов будет тем выше, чем точнее искусственная модель по составу и строению будет воспроизводить молекулу или фрагменты молекулы асфальтенов нефти. Вряд ли можно признать удачной искусственную модель асфальтенов — спрессованную под давлением смесь сажи и синтетического линейного полиэтилена [26]. Сажа представляет собой почти чистый углерод с графитоподобной упаковкой атомов, а в молекулах линейного полимера тысячи атомов углерода соединены в длинную, слегка разветвленную цепь. Ни один из образующих искусственную модель компонентов даже отдаленно не воспроизводит строение молекул асфальтенов, основную часть которых составляет конденсированное полициклическое (преимущественно ароматическое) ядро. Часть периферических атомов водорода в ядре замещена алифатическими или циклическими структурными звеньями. [c.107]

Но главный смысл разделения АЯ и А5 на конфигурационный и, конформационный термы, непосредственно следующий из дуализма строения полимеров (большая система образована из малых), состоит в облегчении анализа фазовых переходов и создает удобные возможности моделирования их для интерпретации в различных терминах от привычных до фрактальных или перколяционных. [c.111]

Если сопоставить резину с линейным полимером, то следует найти адекватную физическую модель, которая бы объяснила существование в текучем полимере свойств, характерных для резины с ее сеткой перманентных химических связей. Такой моделью согласно существующим представлениям является сетка с временными (флуктуационными) узлами, образованными как чисто механическими переплетениями макромолекул, так и любыми видами физических взаимодействий, локализованных в ряде точек по длине цепи. Введение понятия о сетке зацеплений является не более чем приемом моделирования свойств системы, имеющим эквивалентный характер, когда детальная структура материала неизвестна, но важно представление измеряемых характеристик материала через параметры, связанные с особенностями молекулярного строения среды. [c.273]

Аналогия между основными соотношениями, получаемыми в моделях сетки и ожерелья , позволяет связать скорость образования и длительность существования узлов сетки с измеряемыми временами релаксации системы. Значение этого результата состоит еще и в том, что он дает основание при построении механических (или молекулярно-кинетических) моделей и теорий не только разбавленных, но и концентрированных растворов полимеров ограничиваться рассмотрением поведения единичной цепи, разбиваемой на динамические сегменты. Трение при движении каждого из этих сегментов в однородной среде, окружающей цепочку, моделирует не только сопротивление перемещению макромолекулы в низкомолекулярном растворителе, но и взаимодействие данной цепочки с остальными, с которыми она образует сетку флуктуационных контактов (физических взаимодействий любого типа). Конкретные особенности строения системы должны учитываться правильным выбором закона трения. В простейшем случае это может быть линейный закон Ньютона — Стокса, а для концентрированных растворов может вводиться некоторый постоянный или переменный эффективный коэффициент трения. Конкретная форма закона трения может быть либо -априорной, либо найденной из каких-либо физических соображений. Но в любом случае существует возможность рассматривать поведение отдельной макромолекулярной цени для моделирования проявления вязкоупругих (релаксационных) свойств любых полимерных систем, включая концентрированные растворы и расплавы полимеров. [c.298]

Динамическая теория полимеров, составной частью которой может быть теория дипольных потерь, еще далека от окончательного завершения. Сторонники этой теории изучают динамические свойства отдельной макромолекулы путем моделирования ее строения и возможных стерических и электростатических взаимодействий как внутри макромолекулы, так и макромолекулы со средой. Несмотря [c.122]

Предлагаемый вниманию читателей сборник научных трудов ОНПО "Пластполимер" посвящен приложению методов математического моделирования для изучения особенностей молекулярного строения и ряда макроскопических свойств полимеров. Работы, приведенные в сборнике, показывают, какие широкие возможности открывает метод применения моделей для развития физики полимеров и полимерного материаловедения. [c.3]

Проводимая нами идеализация полимерных цепей, их упрощенное моделирование не ограничивается сказанным. Мы полностью игнорировали дефектность реальных цепей —отклонения от регулярного линейного строения. Наиболее существенны такие отклонения, связанные с разветвленностью полимерных цепей. Наличие разветвленности существенно сказывается на технических свойствах блочных полимеров и отчетливо проявляется в свойствах макромолекул в растворе. [c.248]

Стремление свести рассмотрение конформационных свойств природных аминокислотных последовательностей к анализу решетчатых моделей объясняется не только естественным желанием максимально упростить задачу. Не меньшее значение имело также то обстоятельство, что модели такого вида уже давно использовались в физике полимеров. Впервые и сразу же в квадратном и кубическом вариантах они были предложены в 1947 г. У. Орром [106] при изучении конформационных свойств синтетических гомополимеров и вскоре стали основой дальнейшего развития конфигурационной статистики полимерных цепей. Лишь спустя 30 лет решетчатые модели были опробованы Гё и Такетоми для белков [57] Моделирование сложного объекта с помощью простых схем может иметь физический смысл и быть оправданным только при одном непременном условии исследуемые макроскопические свойства этого объекта, а именно, самопроизвольное свертывание белковой цепи в компактную нативную конформацию, не должны определяться индивидуальными свойствами его микроскопических составляющих, т.е. конкретным химическим строением 20 стандартных аминокислотных остатков. [c.498]

Основной недостаток существующих теоретич. представлений связан с моделированием полимера в виде беспорядочной сетки, что не учитывает существования и влияния на свойства системы устойчивых надмолеку-.гярных структур, к-рые под действием внешних напряжений могут до нек-рой степени разрушаться, а при отдыхе системы восстанавливаться. Это приводит, в частности, к изменению внутренней структуры системы при переходе от состояния покоя к установившемуся течению и существенно усложняет простейшую картину течения. При этом структура системы зависит от скорости деформации, длительности деформирования и всей предыстории образца. С внешней, макроскопической стороны это выражается в развитии неньютоновского течечия (см. Вязкости аномалия), тиксотропных явлениях и зависимости релаксационных свойств системы от скорости и длительности деформации (см. Реология). Поэтому существование аномалии В., т. е. зависимости эффективной В. от режима деформирования, является важнейшим характерным свойством полимерной системы, определяемым соотношением вязкостных свойств полимера и его строения. При этом также следует учитывать, что В. полимеров и ее изменение при деформировании тесно связаны со всем комплексом механич. свойств и особенностями строения системы. Поэтому при теоретич. и экспериментальном рассмотрении вязкостных свойств текучих полимерных систем всегда [c.285]

Следует различать формальные и физич. М. При формальном подходе, напр, в случае механич. М., произвольно комбинируют пружины с различными коэфф. упругости (жесткостями) и жидкостные демпферы с различными коэфф. сопротивления (вязкостями), подбирая систему той или иной сложности, сколь угодно близкую по релаксационным свойствам к реальным полимерным телам. При построении физич. модели выбор числа и расположения пружин и демпферов, а также их характеристик производят с учетом реальной структуры оригинала. Физич. моделирование возникло значительно позднее формального, поскольку строение и свойства макромолекул стали известны лишь в 30-х годах текущего столетия. Опираясь на эти данные, удалось развить представления о природе механич. релаксационных процессов и деформации полимеров (Я. И. Френкель, П. П. Кобеко, Е. В. Кув-шинский, Г. И. Гуревич). [c.129]

В последнее вре.мя ведутся исследования по моделированию ферментативного катализа на основе каталитических свойств синтетических органических катализаторов, менее сложных по составу и строению, чем ферменты, но в известной степени воспроизводящих их каталитическое действие. К таким катализаторам относятся, например, органические полупроводники, комплексные соединения, в частности хелатные полимеры, образуюпще внутренние комплексы с металлами, и др. [c.282]

Теоретическому анализу кинетики разрушения полимеров посвящено довольно много работ, в большей части которых разрабатывались вопросы макроскопической, а не молекулярной теории. При этом основное внимание уделялось структурно-механи-ческим характеристикам полимеров (поведение полимера как упруго-вязкого материала [175, 889], представления о сетчатых структурах [880—882], о каркасной связанности [438, 963—966], моделирование реального строения аморфно-кристаллических полимеров набором разнодлинных нитей [900—902] и т. д.). Рассматривалась и формальная кинетика роста микро- [895, 896, 902—904] и макротрещин [863—866]. Значительно меньше внимания было уделено вопросу об энергии активации процесса разрушения полимеров. В большей части теоретических работ величина энергетического барьера не рассчитывалась, а постулировалось наличие линейной силовой зависимости энергии активации без обоснования как значения самих величин энергии активации, так и линейного характера зависимости ее от напряжения. Тем самым любая теория, независимо от исходных предпосылок, оказывалась в довольно тривиальном согласии с экспериментом. [c.468]

Это обусловлено несколькими причинами. Во-первых, практически все процессы переработки полимеров сопровождаются вытяжкой расплавов, причем во многих случаях она служит определяющей технологической операцией (например, при формовании плоских и рукавных пленок, волокон, нитей и т. д.). Вот почему физическое и кинематическое моделирование определенных стадий растяжением раснлавов оказывается более адекватным, чем использование сдвигового деформирования. Во-вторых, реологические характеристики при растяжении очень чувствительны к условиям вытяжки и фундаментальным (например, молекулярно-массовым) свойствам испытываемых объектов, и поэтому могут устанавливаться надежные корреляционные зависимости по цепочке строение полимера — параметры деформации — технологичность ири переработке. Наконец, способность расплава к растяжению и прежде всего к накоплению обратимых деформаций во многом определяет степень ориентации полимера и его физико-механические свойства в конечном продукте. [c.223]

В сборнике щэедставлеыы работы по применению методов математического моделирования к описанию молекулярного и надмолекулярного строения, а также ряда макроскопических свойств полимеров. Особое вн№ мание уделено моделированию взаимосвязи молекулярного строения со свойствами полимеров и их расплавов. [c.2]

Одно из наиболее существенных отличий процесса свертывания и развертывания белковой цепи от перехода спираль—клубок синтетического полимера связано с дальними взаимодействиями, обусловливающими в значительной мере глобулярную форму нативных конформаций белков. Согласно Го [207], свободная энергия глобулы по отношению к энергии полностью развернутого состояния может быть выражена суммой двух членов, пропорциональных объему и площади поверхности глобулы. При одном и том же объеме энергия системы будет минимальной в случае реализации пространственного строения белка в форме одной глобулы. Это обстоятельство послужило основанием для создания Го однодоменной глобулярной модели свертывания белковой цепи. Согласно этой модели, аминокислотная последовательность на любой стадии структурирования состоит из двух частей — глобулы и клубка, а сборка белка заключается в последовательном переходе остатков из беспорядочной, флуктуирующей области в упорядоченную, конформационно жесткую область. При таком моделировании, как и при использовании решетчатой модели белка Го и Такетоми, свертывание полипептидной цепи может происходить лишь по единственному механизму двухфазного процесса. [c.298]