химический каталог




Компьютерное материаловедение полимеров

Автор А.А.Аскадский, В.И.Кондращенко

та у, проведенного с использованием экспериментальных значений 8, приведены в табл.46. Видно достаточно хорошее согласие экспериментальных величин уэксп и вычисленных значений урасч.

Можно решить также обратную задачу (которая более важна), т.е. по экспериментальному значению поверхностного натяжения у рассчитать значение параметров растворимости 8 С этой целью преобразуем соотношение

(387)

(386) к следующему виду (с учетом того, что M^AVJ =ПС)

(0,6023)"° Ур щ

ОУ2 ,.1/6 \Л/з'

а=4,1(у/И/3)мз>

(383)

где К- мольный объем жидкости. Физический смысл этого соотношения не ясен и, кроме того, оно не описывает свойства всех органических жидкостей. Так, например, расчет по этому соотношению величин 5 для спиртов и органических кислот приводит к существенно заниженным значениям.

С помощью соотношения (382) можно получить зависимость, связывающую величину параметра растворимости с поверхностным натяжением. Для этого воспользуемся соотношением (331), по которому рассчитывается параметр растворимости 8. Сначала преобразуем соотношение (381), ум. Тогда получим

ножив числитель и знаменатель на величину д К')"3

Не трудно увидеть, что соотношение (387) по форме близко к эмпирической формуле (383). Однако сомножитель, стоящий перед величиной (у/1/1/3), не является константой, а зависит от химического строения органических жидкостей, поскольку от него зависит величина коэффициента упаковки к. В первом приближении можно принять, что для рассматриваемых выше групп органических соединений величины к колеблются в небольших пределах и можно использовать среднее их значение Проведенные расчеты показывают, что для группы I органических жидкостей кч,:1 = 0,580, для гру ппы II кц, 2 = 0,601, для группы III icp-3 = 0,586. Тогда на основе формулы (387) запишем

, г«, Ур л/2 (388)

где С* = 7,67; С*2 = 9,58 ; С3* = 8,56.

362

Глава Ml

Поверхностные свойства органических жидкостей и полимеров 363

ХШ.2. ПОВЕРХНОСТНОЕ НАТЯЖЕНИЕ ПОЛИМЕРОВ

Перейдем теперь к расчету поверхностного натяження твердых полимеров. На первый взгляд кажется, что величину поверхностного натяжения полимеров можно рассчитывать непосредственно по формуле (382), где V Л/Г* и

2^ ДК/ определяются из расчета на повторяющееся звено полимера Однако

здесь возникают трудности, связанные как с цепочечным строением полимера, так и с некоторой неоднозначностью трактовки повторяющегося звена. Поскольку величина ^АУ, входит в это соотношение в степени 2/3, а величина ]Г АЕ, - в первой степени, то чем больше число звеньев и будет рассматриваться в качестве кинетической единицы (длина всей цепи, длина сегмента), тем большее значение у будет получаться по формуле (382).

Вторая причина хорошо видна на примере полиэтилена и других полимеров. Если для полиэтилена принять повторяющееся звено в виде — (СН2 — СН2) —, то по соотношению (382) получаем у = 14,7 дин/см. Если же принять повторяющееся звено в виде - (СН2) -, то у = 11,65 дин/см.

Такой же результат получается и в случае полиамидов. Например, для полиамида 6

[-(CH2)s-C-NH-]„ О

и полиамида 6,6

[ - (СН2)4- С—NH—(CHjJg— NH- С -]„

О О

при использовании формулы (382) получаем у = 45,9 дин/см (полиамид 6) и у= 58,0 дин/см (полиамид 6,6). С точки зрения брутто-формулы химическое строение этих полиамидов одинаковое (полиамид 6,6 содержит вдвое больше тех же элементов, что и полиамид 6), Экспериментальные значения у для этих полиамидов примерно одинаковы и колеблются в пределах 40^17 дик/см.

Изложенные выше вопросы детально проанализированы в работе [33]. В результате получено соотношение

где т - число атомов в повторяющемся звене полимера. Для неполярных полимеров группы I (углеводородных, перфторполимеров, простых полиэфиров) С1н = 0Л277; для полярных полимеров группы I (сложных полиэфиров, полимеров, содержащих нитрогруппу и т.д.) С1п = 0,0751; для полимеров, содержащих спиртовые, кислотные и амидные группы (все они являются полярными и проявляют водородное связывание), С2 ~ 0,0476; для полимеров, содержащих нитрильные группы (все они также полярные), С$ =0,0600. Если полимер содержит только ароматические ядра (например, полистирол, поли-фенилен и др.), то величины С4 = 0,1014.

Расчеты, проведенные по формуле (389), показывают (табл.47), что в большинстве случаев наблюдается хорошее совпадение расчетных и экспериментальных значений поверхностного натяжения уП. Наибольшие расхождения наблюдаются для полимеров, которые легко кристаллизуются; к ним относятТаблица 47

364

Глава mi

ся полиэтиленоксид и полиформальдегид, причем для них коэффициент молекулярной упаковки существенно превышает среднее значение

Величину поверхностной энергии у„ для полимеров удобно рассчитывать с помощью параметра растворимости 5. Действительно, из уравнения (331) имеем

<2>е()1/282л^

(390)

Подставляя формулу (390) в уравнение (389), получаем I

Уп =сг

(391)

„Г~' (392)

где Dj = CjNA (Dj— параметр, как и Cj, зависящий от принадлежности полимера к данной группе). С учетом значений

страница 88
< 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
продажа участков новорижское
Рекомендуем приобрести офисную технику в КНС Kyocera FS-C8520MFP - Самое выгодное предложение!
ортопедический матрас с пультом управления
концерты дешево

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
(24.07.2017)