Главная » Просмотр файлов » Диссертация

Диссертация (1149963), страница 7

Файл №1149963 Диссертация (Оптические и гидродинамические свойства гребнеобразных полимеров с различной жесткостью основной цепи в растворах) 7 страницаДиссертация (1149963) страница 72019-06-29СтудИзба
Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 7)

Создание и изучение свойствнаночастиц на основе мицелл, сформированных ионными ПАВ с помощьюводородных и электростатических взаимодействий, является перспективнойобластью исследования [50, 51]. Мицеллы, в том числе и полимерные, являютсяочень чувствительными к внешним факторам – форма мицеллы (диск, сфера,цилиндр и др.) и ее размер (число агрегации) сильно зависят от температуры,ионной силы и pH раствора, присутствия органических растворителей и другихфакторов [52, 53]. Варьируя эти условия на стадии синтеза, можно задавать формуи размер получаемых макромолекул, создавая в дальнейшем новые полимерныеструктуры с заданными свойствами. В работе [50] было показано, что длинаполимерных мицелл уменьшается при повышении температуры раствора ивозрастает при увеличении концентрации поверхностно-активного вещества настадии синтеза.Полимеризация мономеров в мицеллярном растворе позволяет получатьполимеризованные мицеллы или гребнеобразные полиэлектролиты, способные квнутримолекулярнымгидрофобнымассоциациямвводе.Синтезэлектропроводящих полимеров, таких как полианилин, политиофен, полифенилен- 43 и их производных, активно развивается в последнее время [54-57].

Это связано свозможностью их применения в качестве функциональных материалов дляоптических и электронных сенсорных устройств.К настоящему времени опубликовано довольно большое число работ,посвященных синтезу и полимеризации катионных [58-64] и анионных [65-71]мицеллообразующих мономеров, исследованию «полимеризованных мицелл» вводных растворах [72-77]. Однако очень мало внимания уделяется исследованиюособенностей поведения таких полимеров в неионизованном состоянии ворганическихрастворителях.Этосвязаносплохойрастворимостьюмакромолекул в органических растворителях. Так, например, для полианилинаудалось решить эту проблему путем введения в цепь кислотных групп [78-79].Вработе[80]разработаныметодысинтезаполи(N-акрилоил-11-аминоундекановой) кислоты (ПААУК), полученной путем полимеризациимономеров в мицеллярном состоянии, и исследованы ее конформационныехарактеристикиметодамимолекулярнойгидродинамики(вискозиметрия,изотермическая диффузия, седиментация) и динамического светорассеяния.

Вработе [81] методами двойного лучепреломления в потоке, равновесного инеравновесного электрического двойного лучепреломления и динамическогорассеяния света были изучены оптические, электрооптические и динамическиесвойства макромолекул ПААУК в органических растворителях и натриевой солиее мономера в воде. Показано, что в водных растворах мономер образует крупныесимметричные и асиметричные по форме частицы.

Однако асимметричные поформе частицы могут быть частично разрушены при увеличении скорости потокаили практически полностью – фильтрованием.По гидродинамическим данным была найдена равновесная жесткостьполимерной цепи (A  10 нм) [80]. Столь высокое значение А обусловленоналичием амидных группировок в боковых цепях макромолекул ПААУК,непосредственно примыкающих к основной полимерной цепи.

Исследованиямакромолекул ПААУК в смешанном растворителе диоксан+циклогексанол в- 44 объемном соотношении 1:1, где полиэлектролитные эффекты не наблюдались,методом двойного лучепреломления в потоке позволили вычислить оптическиекоэффициенты сдвига n/ср=−4.7×10−10 см×с2×г−1, собственную разностьоптических поляризуемостей сегмента   196×10−25 см3, значениесобственной анизотропии поляризуемости мономерного звена а −а = −4.9×10−25см3 [81].

Сравнительный анализ данных для ПААУК в смешанном растворителе схарактеристиками для гребнеобразного полидецилакрилата (близкого строения,практически 12 связей в боковой цепи) показал схожесть оптическиххарактеристик (n/ = −7.7 см×с2×г−1 , 95×10−25 см3 и а −а = −4.7×10−25 см3 [2]).Для растворов ПААУК в дихлоруксусной кислоте и диметилформамиденаблюдалось возрастание эффективных размеров макромолекулярных клубков,как за счет электростатического отталкивания, так и за счет разрывавнутримолекулярных водородных связей между амидными группами в боковыхцепях, что привело к увеличению оптического коэффициента сдвига. Кроме того,как отмечалось в [80], макромолекулы ПААУК в диметилформамиде сдобавлениями соли LiCl склонны к образованию стойких ассоциатов, что такжепривело к увеличению оптического коэффициента сдвига их растворов.В работе [82] были исследованы образцы «сшитого» гребнеобразногополимераполи(n-акрилоил-11-аминоундекановойкислоты)(с-ПААУК)и«расшитого» ПААУК (р-ПААУК) методами вискозиметрии, динамическогорассеяниясвета,двойноголучепреломлениявпотоке,равновесногоинеравновесного электрического двойного лучепреломления.

Образцы с-ПААУКбыли получены путем полимеризации в мицеллярном состоянии ПАВ, несущихдвойные связи в гидрофобном «хвосте», между которыми и проводилась«сшивка». Образцы р-ПААУК были получены селективным гидролизомсшивающих связей, который осуществляли обработкой полимера с-ПААУКрастворомNaOH.конформационныеДляисследованиясвойствавлияниямакромолекулиNaOHнаподтвержденияструктуру,химической- 45 стабильностианалогичнойобработкеподвергалиобразцыПААУКнеААУ-Naссодержащие сшивателя (ПААУК+NaOH).Показано,чтопримицеллярнойсополимеризациисолюбилизированным гидрофобным сшивателем, образуются связи как внутриотдельно взятых молекул, так и между несколькими макромолекулами.

Наличиевнутримолекулярных «сшивок» уменьшает размеры наночастиц с-ПААУК посравнению с макромолекулами «расшитого» ПААУК. Доля частиц, образованныхза счет «сшивания» нескольких макромолекул, невелика и составляет всегонесколько процентов от общего числа частиц в растворе. Установлено, чтообработка ПААУК щелочью не вызывает деструкции макромолекул как поосновной, так и по боковым цепям. Величины оптических коэффициентов сдвигадля образцов ПААУК (n = −5.3 см×с2×г−1) и ПААУК+NaOH (n = −4.4см×с2×г−1) близки между собой, не смотря на существенное различие в размерахих макромолекул, что подтверждает отсутствие деструкции, как в основной, так ив боковых цепях макромолекул ПААУК под действием щелочи. Следовательно,обработка щёлочью сшитых макромолекул ПААУК позволяет превращатьнаночастицы в гребнеобразные полимеры без какой-либо деструкции полимернойцепи [82].- 46 Глава 2.

Методика эксперимента2.1. ВязкостьХарактеристическая вязкость является одной изэкспериментальныхмакромолекул,остаетсямолекулярныхнапротяженииширокохарактеристикдолгогоиспользуемойвременимолекулярно-гидродинамической величиной и, в совокупности свеличинойхарактеристическогодвулучепреломленияопределенияиспользуется[n],анизотропиимакромолекул[1,определениюхарактеристическойизмеряютВ2].вязкостизначенияходедляполяризуемостиэксперимента порастворителя вязкости0ирядаконцентраций раствора  .Измерения относительной вязкости проводилисьРис. 2.1. ВискозиметрОствальда.a и b − метки,ограничивающие объемA;b  c − ограничиваюткапилляр;B − сосуд.в капиллярных вискозиметрах Оствальда (рисунок 2.1), со временами течениярастворителей 60-120 с. Для стабилизации температуры вискозиметр помещен впрозрачную ванну термостата, где в ходе всех измерений поддерживаласьтемпература 24С.Нарисунке2.1изображенстеклянныйкапиллярныйвискозиметрОствальда, используемый при измерениях вязкости растворов полимеров.Исследуемый раствор заливали в сосуд В и через капилляр закачивали в верхнийрезервуар А немного выше метки а.

После снятия избыточного давления растворперетекал из резервуара А в резервуар В. В ходе эксперимента измеряли времяистечения раствора от метки а до метки b с помощью секундомера.Приведенную вязкость раствора рассчитывали по формуле:- 47  sp / c    о t  to,осto c(2.1)где t и tо – время истечения раствора и растворителя, с – концентрация растворасоответственно.Дляполучениянепосредственногозначения[η]экстраполяционным построением приведенной вязкости  sp c пользуютсяr 1  0 1ccотконцентрации раствора c.Погрешность измерения приведённой вязкости не превышала 5% искладывалась из погрешности определения концентрации и времени истеченияраствора и растворителя.2.2. Показатель преломленияДля измерения показателя преломления использовался рефрактометр RM40фирмы «MettlerToledo» (рисунок 2.2), блок-схема которого представлена нарисунке 2.3.Свет, исходящий от источника света 1, проходит сквозь призму 2 ипопадает на образец 3.

При этом он частично преломляется и частичноотражается. Отраженный свет улавливается оптическим датчиком 4. Границамежду темной и светлой областью создает граничный угол, который необходимдля расчета показателя преломления.Погрешность инкремента показателя преломления не превышала 1% искладываласьпреломления.изпогрешностиопределенияконцентрацииипоказателя- 48 -Рис. 2.2. Рефрактометр RM40.333222114Рис. 2.3. Блок - схема рефрактометра.- 49 2.3. ПлотностьRM40 − автоматический прибор для измерения плотности растворовполимеров (рисунок 2.4). Принцип действия RM40 основан на измерение частотыколебаний измерительной кюветы, вызываемых переменным электромагнитнымполем.

Под действием возбуждающего поля пустая кювета будет колебаться ссобственной частотой, а при заполнении измерительной кюветы веществом будетменяться её масса и, соответственно, частота колебаний кюветы. Подобномаятнику, чем больше плотность образца, а значит и его масса, заключенная вкювете, тем ниже частота колебаний. Перед началом измерения кювету нужнооткалибровать, используя вещество с известной плотностью. Так как плотностьвещества сильно зависит от температуры, поэтому в прибор встроен термостат,поддерживающий постоянную температуру измерения.Рис.2.4. Денситометр RM40.- 50 2.4. СветорассеяниеУстановка для измерения динамического и статического рассеяния света врастворах полимеров приведена на рисунке 2.5.Измерения рассеяния света проводили на установке «PhotoCor Complex»(фирма «Фотокор», Россия) с коррелятором реального времени «PhotoCor-FC»,содержащим 288 каналов в диапазоне углов рассеяния  от 30о до 130о при 298 К.Образец освещали линейно поляризованным светом He-Ne лазера с длиной волныλ0 = 405 и 654 нм.

Использовали стеклянную цилиндрическую кювету сдиаметром 1 см, которую погружали в инверсионную жидкость – декан,имеющую тот же показатель преломления, что и стекло кюветы. Рассеянный светрегистрировали в диапазоне углов θ от 30° до 130° с помощью фотоэлектронногоумножителя, работающего в режиме счета фотонов. Для калибровки установкииспользовали толуол и бензол.Функции распределения () по временам релаксации для исследованныхобразцов получали из анализа автокорреляционных функций интенсивностирассеянного света с помощью программы «DynаLS», позволяющей получатьфункции распределения по коэффициентам поступательной диффузии D, илигидродинамическим радиусам R макромолекул в непрерывном или дискретномвиде. Погрешности в определении коэффициентов поступательной диффузии непревышают 10 %.- 51 -Рис.

Характеристики

Список файлов диссертации

Оптические и гидродинамические свойства гребнеобразных полимеров с различной жесткостью основной цепи в растворах
Свежие статьи
Популярно сейчас
Как Вы думаете, сколько людей до Вас делали точно такое же задание? 99% студентов выполняют точно такие же задания, как и их предшественники год назад. Найдите нужный учебный материал на СтудИзбе!
Ответы на популярные вопросы
Да! Наши авторы собирают и выкладывают те работы, которые сдаются в Вашем учебном заведении ежегодно и уже проверены преподавателями.
Да! У нас любой человек может выложить любую учебную работу и зарабатывать на её продажах! Но каждый учебный материал публикуется только после тщательной проверки администрацией.
Вернём деньги! А если быть более точными, то автору даётся немного времени на исправление, а если не исправит или выйдет время, то вернём деньги в полном объёме!
Да! На равне с готовыми студенческими работами у нас продаются услуги. Цены на услуги видны сразу, то есть Вам нужно только указать параметры и сразу можно оплачивать.
Отзывы студентов
Ставлю 10/10
Все нравится, очень удобный сайт, помогает в учебе. Кроме этого, можно заработать самому, выставляя готовые учебные материалы на продажу здесь. Рейтинги и отзывы на преподавателей очень помогают сориентироваться в начале нового семестра. Спасибо за такую функцию. Ставлю максимальную оценку.
Лучшая платформа для успешной сдачи сессии
Познакомился со СтудИзбой благодаря своему другу, очень нравится интерфейс, количество доступных файлов, цена, в общем, все прекрасно. Даже сам продаю какие-то свои работы.
Студизба ван лав ❤
Очень офигенный сайт для студентов. Много полезных учебных материалов. Пользуюсь студизбой с октября 2021 года. Серьёзных нареканий нет. Хотелось бы, что бы ввели подписочную модель и сделали материалы дешевле 300 рублей в рамках подписки бесплатными.
Отличный сайт
Лично меня всё устраивает - и покупка, и продажа; и цены, и возможность предпросмотра куска файла, и обилие бесплатных файлов (в подборках по авторам, читай, ВУЗам и факультетам). Есть определённые баги, но всё решаемо, да и администраторы реагируют в течение суток.
Маленький отзыв о большом помощнике!
Студизба спасает в те моменты, когда сроки горят, а работ накопилось достаточно. Довольно удобный сайт с простой навигацией и огромным количеством материалов.
Студ. Изба как крупнейший сборник работ для студентов
Тут дофига бывает всего полезного. Печально, что бывают предметы по которым даже одного бесплатного решения нет, но это скорее вопрос к студентам. В остальном всё здорово.
Спасательный островок
Если уже не успеваешь разобраться или застрял на каком-то задание поможет тебе быстро и недорого решить твою проблему.
Всё и так отлично
Всё очень удобно. Особенно круто, что есть система бонусов и можно выводить остатки денег. Очень много качественных бесплатных файлов.
Отзыв о системе "Студизба"
Отличная платформа для распространения работ, востребованных студентами. Хорошо налаженная и качественная работа сайта, огромная база заданий и аудитория.
Отличный помощник
Отличный сайт с кучей полезных файлов, позволяющий найти много методичек / учебников / отзывов о вузах и преподователях.
Отлично помогает студентам в любой момент для решения трудных и незамедлительных задач
Хотелось бы больше конкретной информации о преподавателях. А так в принципе хороший сайт, всегда им пользуюсь и ни разу не было желания прекратить. Хороший сайт для помощи студентам, удобный и приятный интерфейс. Из недостатков можно выделить только отсутствия небольшого количества файлов.
Спасибо за шикарный сайт
Великолепный сайт на котором студент за не большие деньги может найти помощь с дз, проектами курсовыми, лабораторными, а также узнать отзывы на преподавателей и бесплатно скачать пособия.
Популярные преподаватели
Добавляйте материалы
и зарабатывайте!
Продажи идут автоматически
6384
Авторов
на СтудИзбе
308
Средний доход
с одного платного файла
Обучение Подробнее