Розділ IV Фізична хімія високомолекулярних сполук

Питання для вивчення:

Фізична хімія високомолекулярних сополук, її завдання, історія розвитку. Потенціальний бар’єр обертання. Конформації і конфігурації макромолекул. Термодинамічна ймовірність ланцюгу. Розподіл Гаусса. Вільнозщеплений ланцюг. Сили внутрімолекулярної та міжмолекулярної взаємодії. Термодинамічна ймовірність для реального ланцюгу. Термодинамічна і кінетична гнучкість макромолекул. Сегмент Куна. Параметр згорнутості. Розподіл Максвелла. Фізичний стан полімерів. Загальна характеристика, особливості. Релаксаційні явища в полімерах. Спектр часів релаксації. Рівняння Больцмана. Релаксація напруги. Рівняння Максвелла. Термомеханічний метод аналізу полімерів. Склоподібний стан полімерів. Механізм склування. Структурне та механічне склування. Змушена високоеластичність. В’язконапружені властивості полімерів. Гістерезисні явища.

Високоеластичний стан полімерів. Розтягування ідеального ланцюгу. Рівняння складу макромолекул. В’язкотекучий стан полімерів. Залежність в’язкості розчинів полімерів від молекулярної маси і температури. Реологічні моделі розвитку деформації у в’язко-пружному тілі. Надмолекулярна організація полімерів в аморфному та кристалічному станах. Кристалічний стан полімерів. Кристалізація. Фазові перетворення в полімерах. Рекристалізація. Орієнтований стан полімерів.

Механічні властивості високомолекулярних сполук. Шийка. Довговічність полімерів. Рівняння Журкова.

Література:

[6, с.229-274], [7, с.355-470], [9, с.54-73, 83-95, 101-109, 129-141, 157-161, 170-176], [11, с.24-44, 68-80, 84-132], [12, с.89-97, 117-191], [19, с.91-119, 142-152, 171-191].

Лабораторна робота № 7. Визначення температури розм’якшення за методом “кільце і кулька”

Завдання та план виконання роботи:

1. За методикою виконання роботи визначити температуру розм’якшення полімерів, синтезованих в роботах № 4 і 5.

2. Запис та обробка результатів.

Методика виконання роботи:

Т

Мал.3. Внутрішній стакан приладу для визначення температури розм’ячення по методу “кільце і кулька”:

1 – верхня пластинка;2 – нижня пластинка;3 – кульки; 4 – кільця;

5 – термометр.

емпературу розм’якшення визначають шляхом нагрівання зразка полімеру під дією деякого постійного навантаження. Найбільш відомі два прості методи визначення температури розм’якшення: метод “кільце і кулька” та метод Кремер-Сарнова. Обидва методи зводяться до того, що попередньо розплавлений полімер, який залитий у форму і охолоджений в ній, повільно нагрівають у термостаті при одночасній дії постійного навантаження. Температура, при якій проходить деформація або розрив шару полімеру відмічається як температура розм’якшення. Тому ці методи можуть бути використані для високомолекулярних полімерів, які мають яскраво виражений інтервал в’язкотекучого стану.

При визначенні температури розм’якшення методом “кільце і кулька” використовують прилад (мал. 3), який складається із двох стаканів, які поміщені один в одному. Зовнішній стакан (діаметром 12см, висота 15см), заповнений гліцеролом на висоту 5см, служить термостатом. У внутрішній стакан (діаметром 9см) поміщають латунний штатив з двома пластинками. Верхня пластинка - 1 має три отвори, два із яких призначені для кілець - 4, в які входять кульки - 3, і один отвір для термометра. Нижня пластинка - 2 служить для зм’якшення удару при падінні кульки на дно стакану. Вага кульки 3,45-3,55г, діаметр 9,53мм. Розміри кілець: внутрішній діаметр 15,875мм, висота 6,35мм, товщина 2,25мм. штатив укріплений в круглій латунній кришці діаметром 15см. Кільця 4 укріплені на верхній пластинці на відстані 2,54см.

В даній роботі визначатимемо температуру розм’якшення двох полімерів: полімеру, одержаного поліконденсацією фталевого ангідриду з гліцеролом (лаб. роб. № 4) та полімеру, поліконденсації фталевого ангідриду з етиленгліколем (лаб. роб. № 5). Для цього невеликі кусочки цих полімерів відділяють від матеріалу, на яких вони залиті (паперу), таким чином, щоб кусочки кожного полімеру своїм діаметром співпадали з діаметром кілець – 4. Тоді беруть штатив, в середній отвір верхньої пластинки якого ставлять термометр, в два інші, відмітивши для себе котрий де знаходитиметься полімер, ставлять полімери таким чином: на отвір – полімер, зверху паралельно та рівненько прикріплюють кільце, а потім установивши на цю поверхню кульку - 3, переносять та поміщають штатив в гліцеролову баню і нагрівають з швидкістю 1^°С за хвилину. Відмічають температ уру, при якій кулька провисає в шарі полімеру і торкнеться поверхні нижньої пластинки – це температура розм’якшення полімерів.

Результати роботи заносять у таблицю:

Температура розм’якшення полімеру, одержаного поліконденсацією фталевого ангідриду і гліцеролу (Т1), °С	Температура розм’якшення полімеру, одержаного поліконденсацією фталевого ангідриду і етиленгліколю (Т2), °С