Высокомолекулярные вещества, их строение и свойства их растворов
Высокомолекулярные вещества, их строение и свойства их растворов.
К высокомолекулярным веществам относят все вещества, имеющие млк вес не менее 10 000 - 15 000. При этом размер молекул составляет 4000-8000 А в длинну и 3-7,5 А в поперечнике. Длина низших УВ составляет 3-5А. Такое млк строение обуславливает особенности выеокомлк веществ:
- они нелетучи и неспособны перегоняться;
- чрезвычайно чувствительны к действию деструктирующих агентов. Последнее происходит по той причине, что для разрушения 50% молекул вещества количество разрушающего агента снижается пропорционально росту млк массы, и для полимера с млк массой 100 000 требуется примерно 0,001% деструктирующего агента.
- Большинство полимеров не имеет четкой температуры плавления, по мере нагревания постепенно размягчаются;
- Температура разложения полимеров ниже температуры кипения, всвязи с чем полимеры способны находистья только в конденсированном состоянии; Свойства растворов полимеров значительно зависят не только от млк массы, но и строения молекул. Например, полимеры с изодиаметричным! Молекулами (гемоглобин, гликоген) - это порошкоообразные вещества, не набухающие в растворителях и не образующие вязких растворов даже при очень высоких концентрациях, при этом растворы этих полимеров подчиняются законам ньютоновских жидкостей. Если же молекулы анизодиаметричны (желатин, крахмал, целлюлоза), то полимеры сильно набухают и образуют высоковязкие растворы при незначительных концентрациях вещества, не подчиняются закономерностям ньютоновских жидкостей.
- Полимеры с высокой анизодиаметричностью молекул проявляют анизотропию физических и механических свойств и способны к образованию волокон, обладающих высокой эластичностью.
Обратите внимание на лекцию "Конкурентоспособность и конкурентное преимущество".
Полидисперсность полимеров.
При полимеризации обычно не удается провести полимеризацию полностью, всвязи с чем в реакционной массе всегда остается несколько процентов исходного продукта. Кроме того, молекулярная масса отдельных молекул колеблется в широких пределах, которые в свою очередь, зависят от технологии полимрезации. В результате в полимерном продукте всегда присутствуют макромолекулы разлинчой длины. Каждый полимер, всвязи с этим, характеризуется кривой молекулярно-массового распределения (ММР) в координатах dw/dM (по оси у) от М (по оси х). Для повышения качества полимерного продукта обычно применяют фракционирование полимера методом растворения или осаждения.
Фракционирование растворением.
Основано на большей растворимости низкомолекулярных фракций. В качестве элюента применяют бинарные растворы ждикостей, одна из которых очень хорошо растворяет полимер, другая - совсем не растворяет. Изменяя соотношение жидкостей в смеси регулируют растворяющую силу элюента и, следовательно, молекулярную массу экстагируемой фракции. В результате получают ряд растворов, содержащих макромолекулы определенного фракционного состава, осаждение которых из растворов проводят при разведении этих растворов плохим растворителем.
Фракционирование осаждением.
Производится из раствора, содержащего все фракции путем прибавления к нему все возрастающих порций плохого растворителя. В осадке последовательно оказываются фракции, молекулярный вес которых тем меньше, чем большее плохого растворителя было прибавлено.
