10. Методы исследования надмолекулярной структуры полимеров

В реальных твердых телах существуют определенные пространственные затруднения (стерические препятствия) для укладки ММ. Эти обстоятельства приводят к формированию в природных ММ агрегатов с определенной степенью упорядоченности. Эти агрегаты состоят из различного числа ММ и их размеры зависят от мн-ва факторов: от мол. массы, от их гибкости и условий формирования. Такие агрегаты называются надмолекулярной структурой.

Для исследования надмол. структуры применяют след. методы анализа:

1. Оптический микроскоп

2. Электронный растровый микроскоп

3. ИК-спектроскопия

4. Рентгеноструктурный анализ

5. Метод вискозиметрии.

6. ДТА

7. ЭПР ( электронно-парамагнитный резонанс)

При помощи микроскопов визуально изучают поверхность полимерного образца.

Метод ИК-спектроскопии основан на способности вещества излучать или поглощать электромагнитные волны в инфракрасной области спектра.

Рентгеновский структурный анализ, методы исследования структуры вещества по распределению в пространстве и интенсивностям рассеянного на анализируемом объекте рентгеновского излучения. Рент. струк. анализ является дифракционным структурным методом; в его основе лежит взаимодействие рентгеновского излучения с электронами вещества, в результате которого возникает дифракция рентгеновских лучей. Дифракционная картина зависит от длины волны используемых рентгеновских лучей и строения объекта.

11.Полимеризация полимеров. Основные стадии

Полимеризация – это процесс химического соединения молекул мономера, не сопровождающийся выделением побочных низкомолекулярных продуктов. При этой реакции элементный состав мономера и получающегося полимера одинаков.

Различают цепную и ступенчатую полимеризацию.

Ступенчатой полимеризацией называется реакция соединения нескольких молекул, протекающая путем постепенного присоединения молекул мономера друг к другу за счет миграции какого-либо подвижного атома (водорода) от одной молекулы к другой.

Цепная полимеризация характерна для соединений с кратными связями (например, для этилена СН₂ = СН₂, винилхлорида СН₂ = СНСl) или неустойчивых циклов, содержащих гетероатомы

Особенностью реакции цепной полимеризации является то, что развитие кинетической цепи сопров. ростом молекулярной цепи.

Процесс цепной полимеризации состоит из 3 основных стадий:

1. Возбуждение, или инициирование, молекул мономера - заключается в образовании в реакционной системе свободных радикалов, которые могут генерироваться в результате воздействия тепла (термическое инициирование), света (фотоинициирование), ионизирующих излучений (радиационное инициирование), а также химическими инициаторами (химическое инициирование).

ММ* (возбужденная молекула мономера, или активный центр)

2. Рост цепи -- заключается в последовательном присоединении молекул мономера к образующемуся активному центру с передачей его на конец цепи. При этом развитие кинетической цепи сопровождается образованием материальной цепи:

М*+ММ₁*; М₁* +ММ₂*; М₂* +ММ₃*;…; М_n-1* +ММ_n*

3. Передача цепи -- происходит путем отрыва растущим радикалом атома или группы атомов от какой-то молекулы (передатчика цепи). Передача цепи может осуществляться: через молекулу мономера, через молекулу растворителя, или через специально вводимые вещества (регуляторы).

4. Обрыв цепи происходит в результате гибели активных центров. Обычно это приводит к обрыву материальной и кинетической цепи. Обрыв цепи может наступить при любой длине растущего макрорадикала, что приводит к получению макромолекул различной длины.

М_n*М_n (невозбужденная молекула полимера)