химический каталог




Компьютерное материаловедение полимеров

Автор А.А.Аскадский, В.И.Кондращенко

ческую проницаемость вносят вклад три молекулярных процесса: ориентация постоянных моментов в поле, относительное смещение положительных и отрицательных ионов внутри молекулы и смещение электронов относительно ядер. Эти три процесса описывают соответственно ориентаци-онную, атомную и электронную поляризации.

В области звуковых частот диэлектрическая проницаемость обычно не зависит от частоты. С возрастанием частоты ориентационная поляризация начинает отставать от поля и в конце концов совсем перестает влиять на диэлектрическую проницаемость. Этот переход обычно происходит в радиочастотной области. При еще более высоких частотах, обычно в инфракрасной области, наблюдается другой тип перехода, когда частота воздействия приближается к собственным частотам колебаний ионов или превосходит их. В оптической области вклад от ориентации иной поляризации пренебрежимо мал: вкладом от атомной поляризации также можно пренебречь. В этой области измеряется не диэлектрическая проницаемость е, а показатель преломления /7, квадрат которого равен е при условии, что обе эти величины определены при одной и той же частоте. Показатель преломления несколько изменяется с частотой в оптической области, что связано с постепенным приближением к собственным частотам колебаний электронов, лежащим в ультрафиолетовой области.

Простейшим методом, в котором делается попытка учесть элекгростати-ческие взаимодействия между молекулами, является метод локального поля

Данное выражение представляет собой формулу Лоренц-Лорентца, которое является оптическим аналогом формулы Клаузиу са-Моссотти {см. ниже).

. В уравнении (188) М - молекулярная масса (повторяющегося звена в случае полимеров); р - плотность; R - молекулярная рефракция.

В случае стеклообразных полимеров величина р рассчитывается по формуле (6), подстановка которой в уравнение (188) дает

(189)

2 , л^5>к

п -1

п* +2

где NA - число Авогадро; 1сср - средний коэффициент молекулярной упаковки (для блочных монолитных тел кср = 0,681, для пленок /*гср = 0,695); ш, - число атомов /-го типа в повторяющемся звене; г, -удельная рефракция атомов /-го типа; Л, - атомная масса; AVL - инкременты Ван-дер-Ваальсовых объемов атомов, входящих в повторяющееся звено полимера.

Молекулярная рефракция R является аддитивной величиной и складывается из рефракций /?/ отдельных атомов и инкрементов для типов химических связей (двойная, тройная). Некоторые значения /;-1

(190)

Для расчета показателя преломления и сополимеров уравнение (189) принимает вид:

АгерС^Д, + а2/?2 +... + ц„Я„)

1

J

232

Глава VIII

Оптические и оптико-механические свойства пачимеров

233

(192)

стеклования величина п часто бывает несколько заниженной. Это связано с тем, что коэффициент молекулярной упаковки к для таких систем несколько ниже среднего значения кср. Поэтому для более точной оценки показателя преломления желательно учесть температурную зависимость к, которая описывается уравнениями (14) н (15). Подстановка этих зависимостей в формулу (189) даст

и2+ 2 [\ + a0(T-Ts)]NA^Vi1

(193)

(Т<Тг);

Rk„

, (Т>Т.),2 [\ + aL(T~Tg)]NAYJAVl

где ks = 0,667.

(194)

Соответственно, используя формулу (191) для сополимеров, получаем:

(Г<Г);

И + МГ-Г^/^ХМХ^-)*

где От, <х2, а„ - молярные доли компонентов 1, 2, и; Rh R2, .... R„ -молярные рефракции гомополимеров на основе компонентов 1, 2, я; C?,t\Vj\, <^AVt)2,(?lAVj)„ - их Ван-дер-Ваалъсовые объемы.

и"-1

(191)

В более компактной форме соотношение (190) можно записать в виде

*=1

Уравнения (189) и (190) позволяют с достаточной точностью оценить показатель преломления полимеров и сополимеров на основе их химического строения. Однако в случае полимеров и сополимеров с низкой температурой

(195)

н2+2

<Т>ТА.

[14-МГ-г,)]л^у>4(У_;дк,)4

В табл.28 представлены показатели преломления для ряда аморфных полимеров. Видно, что величина п зависит от химического строения полимера и возрастает при переходе от алифатических полимеров к ароматическим. Видно также, что для полимеров, находящихся при комнатной температуре в высокоэластическом состоянии (Т> Tg), величины ид , рассчитанные с учетом температурной зависимости коэффициента молекулярной упаковки, т.е. с использованием формулы (192), лучше совпадают с экспериментальными величинами лд° . При этом для расчета использовались значения температуры стеклования Tg, определенные по уравнению (84), и величины коэффициентов объемного расширения ад и аь определенные по соотношениям (44) и (41).

234

Глава V1J1

Оптические и оптико-механические свойства полимеров

235

Таблица 28

Молнрныс рефракции R , эксперигиентлльныс «дпкс н расчетные Идрасч. значения

показателей преломлении для ряда аморфных полимеров Molar refractions R, experimental «o*esp and calculated П™Ыс values of the refractive

236

Глава VIII

Оптические и оптико-механические свойства полимеров

237

страница 54
< 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
плитка nami crema
курсы гостиничный менеджмент
zwilling twin nova купить
филипп киркоров в нижнем новгороде

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)