Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
ХФП - лекции -русск.doc
Скачиваний:
59
Добавлен:
18.08.2019
Размер:
637.44 Кб
Скачать

Влияние структуры макромолекулы на кинетическую гибкость

Основные закономерности:

1) Полимеры, содержащие группы, для которых характерны низкие значения активационного барьера вращения, сохраняют высокую кинетическую гибкость и характеризуются низкими значениями Тс:

Тс, К

CH3

полидиметилсилоксан -Si-O - 143

CH3

полиэтилен -CH2–CH2- 153

цис-1,4-полибутадиен -CH2-CH=CH–CH2- 168

2) Наличие боковых заместителей, увеличение их числа, объема и полярности повышает активационный барьер, снижает кинетическую гибкость и приводит к росту Тс. Эффект снижения гибкости:

Тс, К

полиэтилен -CH2–CH2- 153

полипропилен -CH2-CH- 263

CH3

полистирол -CH2-C - 373

C6H5

поливинилхлорид -CH2 -C - 358

Cl

полиакрилонитрил - CH2 - CH - 374

CN

п оли-2,6-дихлорстирол –CH2-CН - 440

C6H4Cl2

3) Симметричность в расположении заместителей снижает активационный барьер, повышает кинетическую гибкость и существенно снижает Тс:

Тс, К

поливинилхлорид -CH2-CHCl- 358

поливинилиденхлорид -CH2-CCl2 - 292

полипропилен -CH2-CH- 263

CH3

CH3

полиизобутилен -CH2-C- 199

CH3

4) Межцепное взаимодействие оказывает значительное влияние на кинетическую гибкость:

полибутадиен -CH2-CH=CH–CH2- 168

полиизопрен -CH2-C=CH–CH2- 203

CH3

полихлоропрен -CH2-C=CH–CH2- 233

Cl

Полярный атом хлора повышает уровень межмолекулярного взаимодействия и создает дополнительные препятствия для изменения конформаций, что и является причиной повышения Тс.

Все факторы, снижающие межцепное взаимодействие, способствуют повышению кинетической гибкости:

Полиалкилметакрилаты:

CH3

-CH2-C-

O=C-O-R

R Тс, К

полиметилметакрилат CH3 378

полиэтилметакрилат C2H5 338

поли-н-пропилметакрилат C3H7 308

поли-н-бутилметакрилат C4H9 294

поли-н-гексилметакрилат C6H13 268

поли-н-октилметакрилат C8H17 253

поли-н-додецилметакрилат C12H25 208

Высокая Тс и низкая кинетическая гибкость ПММА обусловлена сильным межмолекулярным взаимодействием полярных заместителей – СООСН3.

Длинные боковые заместители алифатического ряда экранируют полярные группы, снижают эффект их взаимодействия, и, следовательно, повышают кинетическую гибкость.

5) Введение низкомолекулярных веществ, которые снижают межмолекулярное взаимодействие, повышает кинетическую гибкость и снижает Тс. Такие вещества либо экранируют полярные группировки полимера, либо увеличивают расстояние между макромолекулами. На этом основана пластификация полимеров. Эффективность ее тем больше, чем ниже гибкость полимерной цепи и зависит от Тс самого пластификатора и его объемной доли.

6) Для сетчатых полимеров имеет смысл кинетическая гибкость не всей макромолекулы, а участка цепи между сшивками – Мс. Чем меньше величина этого участка, тем более жесткой будет вся макромолекула.

Таким образом, для оценки структуры полимера необходимо:

  1. знать химическое строение макромолекулы;

  2. определить молекулярную массу;

  3. определить конфигурацию и конформацию макромолекул;

  4. определить надмолекулярную структуру полимера и степень упорядоченности макромолекул.

Способы исследования надмолекуярной структуры включают исследование формы, размеров и относительного расположения элементов надмолекулярных образований различной степени упорядоченности. Их можно разделить на две группы: визуальные (микроскопические) и интерференционно-дифракционные.

Визуальные методы основаны на использовании электромагнитных колебаний с длиной волны, намного меньшей размеров изучаемого объекта.

Интерференционно-дифракцционные методы включают дифракцию рентгеновских лучей, дифракцию электронов, дифракцию нейтронов и рассеяние света под большими и малыми углами.

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]