Тара и ее производство - Ефремов Н.Ф.
ISBN 5-8122-0274-5
Скачать (прямая ссылка):
Молекулярная масса M связана с п соотношением
M= To0 а (4.1)
где /Ti0 — молекулярная масса повторяющегося звена.
Молекулярная масса полимеров является средней статистической величиной и определяется видом молекулярно-массового распределения. В зависимости от способа усреднения различают среднечисловую, среднемассовую и Z-среднюю (среднеседиментационную) молекулярные массы.
На практике наиболее часто используют понятие среднечис-ловой молекулярной массы (Mn ), определяемой отношением общей массы полимера M0 к общему числу макромолекул N0:
где Vf — числовая доля фракции макромолекул і-вида с M = M1; N— число фракций.
Значение Mn экспериментально определяют методами ос-мометрии, эбулиоскопии, криоскопии, а также по данным количественного определения концевых групп макромолекул спектроскопическим и химическим методами,
Среднемассовую молекулярную массу Мш выражают уравнением
JV
(4.2)
66
_ N
M10=^(O1Af,, (4.3)
Ul
іде щ — массовая доля фракции макромолекул і-вида с M = M,.
Экспериментально Мш определяют при измерении методом светорассеяния, а также по данным измерения седимен-тационного равновесия.
Графически Mn и Мш представляют собой абсциссы центров тяжести площадей под кривыми числового и массового (соответственно) распределения М. Практически всегда для любых полимеров Мю > Mn ,
Молекулярная и надмолекулярная структуры полимеров находятся в прямой зависимости от химической структуры и методами синтеза (табл. 4,2).
4.1.3. Классификация по физической структуре
Физическая структура твердых полимеров определяется взаимным расположением (упаковкой) макромолекул и зависит от стереореіулярности и гибкости цепей.
Стереорегулярными называют полимеры, макромолекулы которых состоят из звеньев, имеющих одинаковые или различные, но повторяющикся в определенной периодичности пространственные конфигурации. Наиболее существенным отличием стереорегулярных полимеров от нерегулярных (атак-тических) является способность первых образовывать трехмерные кристаллы.
Под гибкостью макромолекул понимают способность полимерных цепей изменять свою конформацию в результате внутримолекулярного (макроброуновского) теплового движения звеньев (равновесная или термодинамическая гибкость) или же под влиянием внешних механических сил (кинетическая или механическая гибкость). Конформация — это переменное распределение в пространстве атомов и атомных групп, образующих макромолекулу. Формально переход от понятия конфигурации к понятию конформации производится путем учета микроброуновского движения звеньев и боковых групп.
67
Таблица 4.2
Методы синтеза и молекулярная структура распространенных полимеров
Полимеры Условное обозначение Метод синтеза Структура м оном ер ного звена Стерео-регупврность Средне-ЧИСЛОВОМ MO-пекулярный вес, тыс. Степень разветвления
1 2 3 4 5 6 7
Карбоцетые
Полиэтилен низкой плотности ПЭНП Ради кало -цепная п о л и-мериэация этилена при высоком давлении (до 150 M Па) и температуре ДО 473 К -СНг-СНг- Нерегулярная структура 25-50 JIp 20 на 1000 атомов углерода
Полиэтилен ВЫСОКОЙ плотности пэеп Иоино- цепная полимеризация этилена -СН*€Нг- Стерео-регулфная структура 80-400 1,5-5 на 1000 атомов углерода
Полипропилен пп Ио нно-цепная полимеризация пр оли лена -сн>9н-CH3 То же 80-200 Низкая
Полибутеч-1 ПБ-1 Ионно-цепная полимеризация бут єна-1 -СНг-СН- То же 120-200 То же
Поли метил-пен те и ПМП Ho нно -цепная пол имеризация метилпентєна -CH3-CH-CH3 То же 60-120 То же
Талиаинил-хлорид пвх Ради кало -це иная пол и-меризация винилхлорида в эмульсии, реже — в суспензии или в среде мономера •CHz-CH-6 Зависит от метода и условий синтеза 30-450 1,7-5 на 1000 атомов углерода
Политетрафторэтилен ПТФЭ Радикало-цепная полимери зация тетр афто рэти лена эмульсионным методом при давлении до 10 M Па -CFz-CFa- Регулярная линейная структура 140-960 Низкая
Продолжение тзбл. 4.2
4 5 6 7
-cf2-C- То же 56-100 То же
-СНт-СН-о Нерегулярная струх тура 80-100 Высокая
СНэ -СНз-С-Ьчо-сн> Нерегулярная структура 35-75 То же
9H?cf -MHz-C-CHz-OH=CI Стерео-регул ф пая страту ре — Низкой
,CHs -О-о-х;нэ Низкая степень регулярности 25-35 Tb же
СНэ СНэ Стерео-регупярная струг тура 30-60 Tb же
CH2 CHj OH СНэ Нерегулярная структура 25-40 То же
Ни s-ll -ill !-iff|SSl8b| I E І * елі ml? ||| §t If llf I іШііі І л I Il iiit ill ІГ І5* її1
Od ГТТФХЭ ПС ПММА і § 1 §
T" а. S = 5 с й U * її ся С С 3 і hu т ш
69
1 2 3
Полиацетали
Поли-формальдегид ПФ Ионная полимеризация формальдегида или его циклического тр иск сана
Сложные ароматические полиэфиры Полиарилат Д Поликарбонат Полиамиды ПАЦ ПК Гетерофазная поли-конденсация хпо ран-гидридов терефталевой кислоты с солями двухатомного фенола Поликонденсация в растворе или на границе раздела фаз хпоран-гидрида угольной кислоты (фосгена) с дифенщюлпро паном
Алифатические
По лика про-амид ПА-6 Ионная полимеризация калролактама
