A.M. ШУР

ВЫСОКОМОЛЕКУЛЯРНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ

ИЗДАНИЕ ТРЕТЬЕ, ПЕРЕРАБОТАННОЕ И ДОПОЛНЕННОЕ

Допущено Министерством высшего и среднего специального образования СССР в качестве учебника для студентов химических факультетов

МОСКВА

«ВЫСШАЯ ШКОЛА> 1981

Рецензент: акад. В. В. Ковши

Учебник по высокомолекулярным соединениям для студентов химических факультетов университетов охватывает все разделы программы, утвержденной Министерством высшего и среднего специального образования СССР, и рассматривает прежде всего общие вопросы науки о высокомолекулярных соединениях. В этом отношении он отличается от аналогичных учебников, предназначенных для технологов, где основное внимание обращено на отдельные полимеры, их производство и применение, а также от курсов по физической химии и механике высокомолекулярных соединений, в которых очень мало места отводится вопросам синтеза.

В настоящем учебнике сделана попытка охватить в одной книге все стороны науки о полимерах: получение исходных мономеров, закономерности полимеризации и поликонденсации, синтез и применение олигомеров, физико-химические, механические и электрические свойства полимеров, растворы высокомолекулярных соединений, методы исследования полимеров и оценки их свойств и т. д. Такое построение книги диктуется тем, что в университетах курс «Высокомолекулярные соединения» является единственным общим курсом, специально посвященным полимерам.

В предлагаемом читателям учебнике значительное внимание уделено работам Г. Штаудингера, В. А. Каргина, Г. Марка, П. П. Шорыгина, К. А. Андрианова, В. В. Коршака, В. Карозерса, А. П. Александрова, П. Флори, С. С. Медведева, Е. Гута, П. П. Кобеко и многих других химиков и физиков, чьи исследования сыграли важную роль в развитии современных представлений о высокомолекулярных соединениях.

Третье издание книги дополнено новыми данными, отражающими современное состояние науки. Значительно расширены и переработаны разделы, посвященные растворам и механическим свойствам высокомолекулярных соединений, более детально рассмотрены стереорегулярные полимеры, новые методы синтеза и исследования полимеров.

Автор

Издательства «Высшая школа», 1

УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ

ГЛАВА

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

О ВЫСОКОМОЛЕКУЛЯРНЫХ

СОЕДИНЕНИЯХ

А — С — D — ? — F —

Ih — К — к — М — Л1Ммчр —

Q —

г — Т —

t — В —

дг — Vv — VIф-р

вириальный коэффициент концентрация, константа переноса

коэффициент диффузии, податливость

модуль упругости, энергия, электрическое напряжение

доля мономерных остатков в полимере

функциональность мономера, вффективиость инициирование

энтальпия

расстояние между концами макромолекулы константа равновесия константа скорости реакции молекулярная масса

среднемассовая молекулярная масса , , _ ,

среднечнсловая молекулярная масса

давление - ^ '

теплота реакции

константа сополимер и зацин

температура

время

коэффициент эквивалентности степень полимеризации

внутренняя энергия, высота потенциального барьера скорость реакции объем, общая скорость реакции

степень электролитической

коэффициент тактичности, степень набухания,

диссоциации, вероятность относительная деформация угол диэлектрических потерь диэлектрическая проницаемость вязкость

степень растяжения химический потенциал объемная доля электрический потенциал плотность время релаксации температура Флори механическое напряжение

Среди многочисленных веществ, встречающихся в природе, резко выделяется группа соединений, отличающихся от других особыми физическими свойствами, высокой вязкостью растворов, способностью образовывать волокна, пленки и т. д. К этим веществам относятся целлюлоза, лигнин, пентозаны, крахмал, белки и нуклеиновые кислоты, широко распространенные в растительном и животном мире, где они образуются в результате жизнедеятельности организмов.

Перечисленные вещества составляют главную часть сухой массы растительных и животных организмов. По расчетам геохимиков, сухая масса всех животных и растительных организмов, обитающих в океане, на суше и в атмосфере, составляет приблизительно 10" т, что в 2,5 раза больше всего запаса в земной коре никеля, хрома, меди, цинка, свинца, серебра и золота, вместе взятых. Поэтому легко понять, какое исключительное значение имеют указанные вещества для жизни и деятельности человека. Но несмотря на столь тесную связь их с жизнью человека, на их распространенность и доступность, строение и природа этих соединений были выяснены сравнительно недавно. Не без основания один из крупнейших химиков XX в. Г. Штаудингер отнес подобные вещества к «миру обойденных молекул».

После длительной ожесточенной научной полемики было, наконец, установлено, что белки, целлюлоза, крахмал, лигнин и некоторые другие важные вещества, например каучук и природные смолы, состоят из молекул-гигантов, из макромолекул. Эти вещества получили общее название высокомолекулярных соединений.

Как выяснилось в настоящее время, только макромолекулы обладают комплексом свойств, необходимых для существования и ф