IV. Характеристики когезии, мольная энергия.

Энергия когезии определяется как энергия, необходимая для разрушения всех межмолекулярных контактов и отнесенная к одному молю.

Основные определения.

Мольная энергия когезии: Е_ког; (Дж/моль).

Мольная энергия когезии рассчитывается суммированием соответствующих групповых вкладов мольной энергии для составляющих мономерного звена.

Пример

Оценить энергию когезии полибутилметакрилата

Структурное звено полимера:   

-С(СН₃) ( О=С-О-(СН₂)₃-СН₃) СН₂-

Групповые вклады по прямому методу:

Группы	4 (-CH2-)	2 (-CH3)	1 (>C<)	1 (-COO-)
Ei	4000	4600	-1600	3200

Мольная энергия когезии:

Е_ког = 10200 кал/моль

Перевод в систему СИ: Е_ког = 10200 кал/моль = 42.7 кДж/моль.

V. Температуры переходов. Температура стеклования.

Под температурой стеклования понимается температура перехода из высокоэластического состояния в стеклообразное.

Основные определения. Температура стеклования T_g (K).

Мольная функция перехода в стеклообразное состояние Y_g; (К).

Число атомов вдоль цепи главных валентностей в пределах мономерного звена Z.

Температура стеклования для полимеров без боковых цепей рассчитывается в следующей последовательности:

а) выбор групповых вкладов для мольной функции перехода в стеклообразное состояние Y_gi и числа атомов вдоль цепи главных валентностей  в пределах мономерного звена Z_i;

б) расчет сумм SY_gi и SZ_i;

в) вычисление температуры стеклования путем деления суммы групповых вкладов мольной функции перехода в стеклообразное состояние на сумму групповых вкладов числа атомов вдоль цепи главных валентностей в пределах мономерного звена.

Пример

Оценить температуру перехода в стеклоообразное состояние для полимера полиэтилентерефталата.

Структурное звено полимера:

-O-CO-C₆H₄-CO-O-CH₂-CH₂-.

Групповые вклады:

Группы	1 (-C6H4-)	2 (-COO-)	2 (-CH2-)
Zi	4	4	2
Ygi	1850	1280	340

Температура стеклования:

T_g = 3470 K/10 = 347 K.

VI. Температуры переходов. Температура плавления.

Основные определения.

Температура плавления T_m (K).

Мольная функция перехода Y_m (К).

Число атомов вдоль цепи главных валентностей в пределах мономерного звена Z.

Температура плавления для полимеров без боковых цепей рассчитывается в следующей последовательности:

а) выбор групповых вкладов для мольной функции Y_mi и числа атомов вдоль цепи главных валентностей  в пределах мономерного звена Z_i;

б) расчет сумм SY_mi и SZ_i;

в) вычисление температуры плавления путем деления суммы групповых вкладов мольной функции на сумму групповых вкладов числа атомов вдоль цепи главных валентностей в пределах мономерного звена.

Пример

Оценить температуру перехода в расплав для поливинилхлорида.

Структурное звено полимера:  -CH₂-CH(Cl)-.

Групповые вклады:

Группы	1 (-CH2-)	1 (-CHCl-)	Сумма
Zi	1	1	2
Ymi	170	946	1116

Температура плавления: T_m = 1116 K/2 = 558 K.