химический каталог




Компьютерное материаловедение полимеров

Автор А.А.Аскадский, В.И.Кондращенко

нзолу" и т.д. Интересно, что сорбционный метод определения пористой структуры полимерных тел не может применяться в том случае, когда тело содержит достаточно крупные макропоры. Это связано с тем, что в условиях полимолекулярной адсорбции, когда происходит образование многих молекулярных слоев на стенках макропор, их слияние становится затруднительным, то есть капиллярная конденсация отсутствует. Тогда суммарный объем пор, рассчитанный по количеству проникшего в полимерное тело сорбата, будет меньше истинного объема макропор.

Перед тем как перейти к анализу соотношений между физическими характеристиками полимерного тела и его микропористой структуры, введем ряд определений и обозначений:

5уд - удельная поверхность микропор,

Щ - суммарный объем пор,

0Vmx ~ максимальный объем пор, доступных для молекул сорбата любых размеров (в расчете на 1 г вещества),

Ур- свободный объем (в данном случае - объем расширения), УЕ - "пустой объем" (см. выше),

УТ - удельный объем полимерного тела при данной температуре, F0 - удельный объем полимерного тела при абсолютном нуле, Уц/ - Ван-дер-Ваальсовый объем (в расчете на 1 г вещества), Кидкр - удельный объем идеального кристалла или монолитного аморфного полимера (под монолитным аморфным полимером подразумевается такой, в поры которого не могут проникать никакие молекулы сорбата). Запишем ряд соотношений, связывающих эти характеристики:

Ур = VT- У0; (2{)

VE=VT-VW. <22)

Далее, свяжем эти характеристики с коэффициентом молекулярной упаковки ft (см. выше):

к= Vwl Ут; 1 - ft = VEI VT. <23)

Как было отмечено выше, существуют так называемые непористые сорбенты (например, кристаллические тела), в которые не могут без набухания проникать никакие молекулы сорбата. Естественно, что для таких тел u/Qmax = о g т0 же ВремЯ) коэффициенты молекулярной упаковки кристаллов, как свидетельствуют данные табл.5, находятся в пределах 0,64-0,89. Учитывая, что коэффициент молекулярной упаковки по своему определению представляет собой долю занятого (Ван-дер-Ваальсового) объема, можно сказать, что доля пустого (но недоступного) объема составляет 1 - к = 0,11 -0,36. Этот пустой объем недоступен для проникновения даже самых малых молекул сорбата; обозначим его через Ун. Тогда объем идеального кристалла (или монолитного аморфного полимера Умон) можно записать как

VmM = Vw+V„; Vuo„=Vlv+V„. (24)

Объем реального полимерного тела (содержащего доступные для сорбата микропоры) будет складываться из трех частей,

VT= Vw+ Vu\ Wo™*. (25)

(26)

? = VT~ V

Тогда

' = vT- v.,

Коэффициент молекулярной упаковки в монолитной части полимера определится из соотношения

(27)

В случае оценки плотности упаковки макромолекул для реального полимерного тела, содержащего доступные для молекул сорбата микропоры, коэффициент молекулярной упаковки к следует рассчитывать по соотношению

(28)

где W0- суммарный объем микропор (на 1 г вещества), определенный на основании сорбционных измерений.

Величина W^"", которая представляет собой разность между удельным объемом тела при данной температуре и объемом истинного монолитного тела,

58

Глава II

Упаковка макромолекул и плотность полимеров

59

по существу идентична фактору пористости Р = 1 /рк -1 /ри . где pt. - кажущаяся плотность; рц - истинная плотность. При этом р„. представляет собой плотность тела при данной температуре, на которую влияют имеющиеся в нем поры. Лучше всего кажущуюся плотность измерять для тел правильной геометрической формы, т.к. не используя никаких растворителей, можно найти величину рк делением массы тела на его объем. Если измеряют кажущуюся плотность тел неправильной формы, можно использовать пикномстреческий или дилатометрический методы. Трудность здесь заключается в подборе жидкости, которая не смачивает поверхность данного тела и не проникает вглубь него. Истинная плотность р„ - это плотность монолитной части материала, не содержащей пор. Наилучшим образом истинная плотность определяется для идеального кристалла, поскольку ее можно рассчитать на основании параметров кристаллической решетки. В случае аморфных и частично-кристаллических тел можно применять метод градиентных трубок, используя жидкости, хорошо проникающие в поры. Следует, однако, иметь в виду, что гри создании градиента плотности в трубке используют смеси двух жидкостей, и каждая из них может обладать различной смачивающей и проникающей в поры способностью. Тогда картина искажается и определяемая плотность не будет истинной.

Приведенные выше соотношения позволяют однозначно оценить, набухает ли полимер в данном сорбате, который используется для оценки пористой структуры полимера. Если в результате опыта оказалось, что величина 1?0 больше, чем 1?АТЛ\ то это свидетельствует о том, что объем поглощенных полимером паров больше объема содержащихся в нем пор, т.е. полимер набухает в процессе сорбции.

Теперь рассмотрим экспериментальные и расчетные данные по определению параметров структуры полимеров и коэффициентов их молекулярной упаковки. Эти д

страница 12
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141

Скачать книгу "Компьютерное материаловедение полимеров" (8.44Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
аренда плазменной панели 42”
Рекомендуем компанию Ренесанс - лестница-просто - качественно, оперативно, надежно!
кресло для персонала престиж
KNSneva.ru - предлагает игровой моноблок msi - г. Санкт Петербург, ул. Рузовская, д.11, тел. (812) 490-61-55.

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(09.12.2016)