В.В. Киреев - Высокомолекулярные соединения, страница 2

461 5.1.1. Реакционная способность полимеров ............................................ 463 5.1.2. Циклизация при полимераналогичных превращениях ........... 472 5.1.3. Полимераналогичные превращения трехмерных полимеров .... 474 5.2. Реакции деструкции и сшивания макромолекул ................................. 479 5.2.1. Процессы деструкции полимерных макромолекул .................. 479 5.2.2. Реакции сшивания макромолекул ..................................,............... 485 5.2.3.

Превращения полимеров при нагревании, окислении и действии излучений 495 Контрольные вопросы и задания 508 Литература .. 509 Глава 6. Физика полимеров .. 510 6.1. Особенности упорядоченного состояния полимеров ...........,......,...... 511 6.1.1. Мезоморфное состояние веществ ...................................................

512 6.1.2. Глобулярные кристаллы полимеров ....,......................................... 518 6.1.3. Лиотропные жидкие кристаллы жесткоцепных полимеров ... 520 6.1.4. Кристаллические полимеры . 525 6.1.5. Кинетика и особенности кристаллизации полимеров ............. 531 6.1.6. Некоторые особенности свойств кристаллических полимеров ... 539 6.1.7. Термотропные жидкие кристаллы полимеров ........................... 545 6.2. Физические (релаксационные) состояния полимеров ....................... 551 6.2.1.

Природа и особенности высокоэластичности ............................. 553 6.2.2. Релаксационные механические свойства полимеров ............... 559 6.2.3. Методы определения физических состояний полимеров ...... 568 6.2.4. Стеклообрззное состояние полимеров ......................................... 578 6.2.5. Вязкотекучее состояние полимеров ............................................... 584 Коятрольпые вопросы и задания .......... 594 Литература .. 595 Предметный указатель Предисловие Первое издание настоящего учебника, вышедшее в 1992 г., получило положительную оценку вузов, в которых ведется преподавание дисциплин полимерного профиля, Две очевидные причины заставили автора заняться его переизданием: практическая недоступность первого издания учебника и необходимость внесения корректив и дополнений, обусловленных как накопленным опытом использования учебника в учебном процессе вузов страны, так и развитием отдельных разделов науки о полимерах.

Несмотря на переход высшего образования на двухуровневую систему подготовки (бакалавр — магистр), наука о полимерах и ее фундаментальная часть — химия и физика полимеров — представляют собой единую дисциплину, в которой изложены основные понятия и термины, законы, закономерности, взаимосвязи, основополагающие факты и явления. Поэтому предлагаемый учебник предназначен для студентов, готовящихся стать бакалаврами, специалистами или магистрами. В рамках каждой из этих квалификаций указанные будущие специалисты должны получить необходимые знания в сложившейся дифференцированной системе компетенций: «иметь представления — знать — уметь — владеть».

В результате полного изучения материалов учебника студенты должны будут обладать следующими компетенциями: змагвь ° основные понятия и термины науки о полимерах; ° принципы классификации и основные особенности свойств полимеров; ° особенности молекулярного строения полимеров,механизмы изгибания полимерных молекул и количественные критерии оценки гибкости макромолекул; ° основные методы определения молекулярной массы полимеров и границы их применимости; ° основные процессы цепной полимеризации; ° реакции, протекающие в полимерах при нагревании, окислении и действии излучений, их отличия; ° природу мезоморфного строения и особенности кристаллического состояния полимеров; уметяь ° идентифицировать полимеры по химической формуле и пространственной форме; ° выбирать метод определения молекулярной массы для конкретного полимера и оценивать точность ее определения; ° проводить анализ характера взаимодействия полимер — растворитель; ° определять тип полимеризации и проводить полимеризацню в различных условиях; ° устанавливать взаимосвязь кинетических параметров с молекулярной массой образующихся полимеров; ° проводить гомофазную и гетерофозную поликонденсацию и определять их параметры; ° оценивать вклад тех или иных взаимодействий при химических превращениях полимеров; ° оценивать механические свойства полимера; владе»вь ° основами номенклатуры и классификации полимеров; ° методами оценки гибкости макромолекул; ° методами оценки и расчета термодинамических параметров растворов полимеров; ° методами оценки кинетических и термодинамических параметров полимеризации; ° навыками проведения эксперимента по синтезу полимеров различными методами поликонденсации и по полимераналогичным превращениям; ° приемами оценки кинетических параметров полимераналогичных превращений.

° методами оценки фазовых и физических состояний полимеров. Объем и глубина освоения информации, содержащейся в учебнике, должны задаваться соответствующими учебными и рабочими программами с учетом профиля подготовки. При подготовке переиздания из учебника были исключены некоторые материалы, связанные с растворами полимеров, переработан материал по гетерофазной радикальной полимеризации, введены материалы по методам определения молекулярных масс и полидисперсности полимеров.

С учетом достижений химии полимеров последних 30 лет в гл. 3 учебника введен раздел по «живой» полимеризации, особенно актуальной в случае «псевдоживущих» радикальных процессов. При написании и переработке учебника обобщен почти полувековой опыт автора в преподавании дисциплины «Химия и физика полимеров», многочисленные дискуссии с коллегами в рамках комиссии полимерных специальностей УМО химико-технологических вузов России, а также более чем 40-летний опыт работы Предввлввве научным редактором журнала «Высокомолекулярные соединения» Академии наук РФ.

Считаю своим долгом выразить свою благодарность за подготовку рукописи к изданию сотрудникам кафедры химической технологии пластмасс РХТУ им. Д. И. Менделеева кандидатам химических наук Е. В. Санжиевой, С. Н. Филатову, Ю. В. Биличенко, Я. О. Межуеву, а также коллегам, которые высказали свои замечания и пожелания. В. В. Киреев Глава 1 ВВЕДЕНИЕ В ТЕОРИЮ ВЫСОКОМОЛЕКУЛЯРНЫХ СОЕДИНЕНИЙ По итогам изучения ланной главы студенты должны: знаягь — основные понятия и термины науки о полимерах; — принципы, положенные в основу различных вариантов номенклатуры; — принципы классификации полимеров; — особенности молекулярного строения полимеров, механизмы изгибания полимерных молекул; — количественные критерии оценки гибкости макромолекул; — основные особенности свойств полимеров; умеягь — опрелелять названия полимеров по химической формуле их составных повторяющихся звеньев; — отнести полимер к тому или иному классу по химической формуле составных повторяющихся звеньев; — отнести полимер к той или иной пространственной форме его макромолекул (атактический, синдиотактический, изотактический и др.); — провести оценку гибкости макромолекул по формуле составного повторяющегося звена; владегяь — навыками составления названий полимеров по формуле составных повторяющихся звеньев и наоборот; — основами номенклатуры и классификации полимеров; — методами оценки гибкости макромолекул.

1.1. Основные понятия и определения химии высокомолекулярных соединений 1.1.1. Некоторые понятия и термины Высокомолекулярные соединения (ВМС) — вещества, состоящие из молекул больших размеров, большой молекулярной массы. Подавляющую часть ВМС составляют полимеры, хотя доста- 1й Глава 1. Введение в теорем высенемелевулврньп сеелнненнй точно высокую молекулярную массу (более 1000) могут иметь и молекулы веществ неполимерной природы, например сложные производные сахаров (китайский и турецкий танины). В настоящем учебнике рассмотрены ВМС только полимерной природы.

Полимер — зто высокомолекулярное соединение, молекулы которого (макромолекулы) состоят из большого числа одинаковых повторяющихся группировок. Более точное определение термина «полимер» дано Комиссией по номенклатуре полимеров Международного союза теоретической и прикладной химии (ИЮПАК) в 1974 г. Основные понятия и термины, относящиеся к полимерам, приведены в табл. 1.1.

Таблица 1.1 Основнме термины, относящиеся к полимерам Термин Полимер Олигомер Составное звена Мономер Полнмеризацня Олигомеризация Мономерное звено Определение Первичные определения Вещество, состоящее из молекул, характеризующихся многократным повторением одного или более типов атомов или групп атомов (составных звеньев), соединенных между собой в количестве, достаточном для проявления комплекса свойств, который остается практически неизменным при дабавлении или удалении одного или нескольких составных звеньев Вещество, состоящее из молекул, содержащих некоторое количество одного или более типов атомов или групп атомов (звеньев), соединенных повторяющимся образом друг с другом.