химический каталог




Компьютерное материаловедение полимеров

Автор А.А.Аскадский, В.И.Кондращенко

При комнатной температуре коэффициент молекулярной упаковки для них практически не зависит от состава сетки и его средняя величина составляет k =0,694, что несколько выше средней величины кср = 0,681 для линейных стеклообразных полимеров. При этом средний коэффициент молекулярной упаковки отвержденных сеток при их температуре стеклования kg = 0,681, что также выше величины к = 0,667, характерной для линейных полимеров По данным этих измерений

(aL-aa)Tg =0,106. (41)

Расчеты и измерения также показали, что для отвержденных эпоксидных смол доля свободного объема, возникающего вследствие теплового расширения, равна 0,078. Эта величина рассчитывается по формуле

f=^ai=agTgi (42)

S

где V KVQ- удельные объемы полимера при температуре стеклования Т и вблизи абсолютного нуля соответственно.

Эта же величина определяется соотношением

где к0 и kg - коэффициенты молекулярной упаковки при температуре стеклования Tg и вблизи абсолютного нуля соответственно. Для линейных полимеров величина / составляет 0,096.

Как было отмечено выше, тепловое расширение тел является следствием ангармоничности тепловых колебаний частиц тела. На основании этого можно представить, что коэффициент термического расширения состоит из вкладов различных колебательных движений этих частиц.

Прежде всего необходимо учесть роль слабых дисперсионных взаимодействий. Следует заметить, что каждый атом обладает собственным дисперсионным взаимодействием, зависящим как от вида атома, так и от его ближайшего окружения, т.е. от тех атомов, которые химически с ним связаны.

В расчетной схеме [28,43] для определения коэффициента термического расширения сделано предположение, что вклады каждого атома пропорциональны доле Ван-дер-Ваальсового объема ДК; каждого атома от общего Ван-дер-Ваальсового объема ^ГА!7/ повторяющегося звена полимера.

Кроме того, совершенно необходимо учитывать влияние сильных межмолекулярных взаимодействий, которые возникают при наличии в повторяющемся звене полимера различных полярных групп. Сюда, в первую очередь,

относятся такие группы, как сложноэфирная —С-О—, нитрильная -C=N,

и О

различные галогены, которыми замешаются атомы водорода (—CHCI—, —CHF—, -CF3) и т.д. Эти группы приводят к диполь-дипольному взаимодействию различного типа.

Наиболее существенное влияние также оказывают полярные группы, приводящие к возникновению водородных связей К таким группам относятся амидная -NH-C-, уретановая -NH-C-O-, гидроксильная -ОН, кислот

ная-С-ОН- о

II

О

Естественно, что энергия водородных связей так же, как и диполь-диполь-ного взаимодействия, будет зависеть от химического строения полярных групп. Казалось бы, что их вклад в коэффициент термического расширения должен быть различен. Однако, сети для каждого типа диполь-дипольного взаимодействия и водородных связен вводить различные параметры, характеризующие энергию сильного межмолекулярного взаимодействия, то это не только существенно усложнит расчетную схему, но и приведет к невозможности рассчитывать коэффициент термического расширения для полимеров, содержащих новые полярные группы. Поэтому в работах [28,43] ограничились первым приближением, согласно которому вклад любого диполь-дипольного взаимодействия определяется одним и тем же параметром fld, не зависящим от химического строения полярной группы.

Однако, поскольку Ван-дер-Ваальсовый объем каждой полярной группы различен, то, как будет видно из дальнейшего, вклад каждой полярной группы в коэффициент термического расширения также различен. Относительно водородных связей также можно ограничиться одним значением параметра Рй, характеризующего энергию водородных связей.

Исключение составляет лишь класс полиамидов, который обладает специфическим поведением и требует нескольких параметров Рд, характеризующих энергию водородных связей.

В результате получено соотношение для расчета термического коэффициента объемного расширения для полимеров, находящихся в стеклообразном состоянии, в виде:

f

I

Глава Jit

Температурный коэффициент объемного расширения

Таблица 13

aa=(44)

где a, - парциальные коэффициенты объемного термического расширения, обусловленного слабым дисперсионным взаимодействием /-го атома с соседними атомами; Д^(- Ван-дер-Ваал ьсовый объем /-го атома; р;. - параметры, характеризующие вклад каждого типа специфического межмолекулярного взаимодействия (диполь-дипольное, водородные связи) в коэффициент термического расширения.

Рассмотрим физический смысл параметров а., характеризующих слабое дисперсионное взаимодействие.

Известно, что коэффициент объемного расширения описывается соотношением

ЗЯ8;

универсальная газовая постоянная; 5(

) - потенциал взаимодействия /-го атома с соседними атома(45)

коэффициент энгармонизма,

где R

а2ф

1 е3ф

? расстояние

'0,1

2 дг:

ми; у/ - гармоническая силовая постоянная, у/

между рассматриваемым i-м атомом и соседними атомами.

Для оценки коэффициента 5(. и гармонической силовой постоянной у, можно воспользоваться потенциалом Ленна

страница 18
< 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
бухгалтерские курсы зарплата в москве
батареи отопления siri
сукачев москва
купить мусорку для улици

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
(06.12.2016)