Предисловие | 9 |
|
Г л а в а 1. Основные понятия химии полимеров | 12 |
|
Классификация полимеров | 16 |
Органические полимеры | 17 |
Элементоорганические полимеры | 25 |
Неорганические полимеры | 26 |
Особенности строения полимеров | 31 |
Регулярные и нерегулярные полимеры | 32 |
Неоднородность полимеров по химическому составу | 35 |
Неоднородность полимеров по молекулярной массе | 36 |
Полярные и неполярные полимеры. Межмолекулярное взаимодействие | 36 |
Получение полимеров | 40 |
Химические превращения полимеров | 44 |
Реакции деструкции | 44 |
Реакции сшивания | 49 |
Реакции функциональных групп. Полимераналогичные превращения | 50 |
Реакции внутримолекулярных перегруппировок | 51 |
Стабилизация полимеров | 51 |
Литература | 53 |
|
Г л а в а 2. Гибкость цепи полимеров | 54 |
|
Внутреннее вращение в макромолекулах | 54 |
Конфигурация и конформация макромолекул | 61 |
Размеры макромолекул | 64 |
Термодинамическая и кинетическая гибкость цепи | 66 |
Термодинамическая гибкость | 67 |
Кинетическая гибкость и факторы, её определяющие | 70 |
Литература | 73 |
|
Г л а в а 3. Надмолекулярная структура полимеров и методы её |
исследования | 74 |
|
Методы исследования структуры полимеров | 74 |
Световая (оптическая) микроскопия | 75 |
Электронная микроскопия | 76 |
Рентгеноструктурный анализ | 77 |
Электронография | 82 |
Нейтронография | 82 |
Рассеяние поляризованного света под малыми углами | 83 |
Основные представления о структуре полимеров | 83 |
Кристаллические полимеры | 83 |
Ориентированное состояние полимеров | 93 |
Аморфные полимеры | 95 |
|
Г л а в а 4. Фазовые состояния и фазовые переходы полимеров | 101 |
|
Общие представления о фазовых состояниях и фазовых переходах | 101 |
Агрегатные и фазовые состояния веществ | 101 |
Фазовые переходы | 103 |
Особенности упорядоченного состояния полимеров | 104 |
Кристаллизация и стеклование полимеров. Физические состояния аморфных полимеров | 106 |
Способность полимеров к кристаллизации | 107 |
Механизм и кинетика кристаллизации | 109 |
Термодинамика плавления и кристаллизации | 112 |
Температура плавления и строение макромолекулы | 116 |
Свободный объём полимера и коэффициенты упаковки макромолекул | 118 |
Литература | 126 |
|
Г л а в а 5. Высокоэластическое состояние полимеров | 128 |
|
Упругая деформация | 129 |
Необратимая деформация течения | 132 |
Вязкоупругие тела | 134 |
Высокоэластическая деформация | 136 |
Эластичность идеального каучука | 136 |
Эластичность реального каучука | 139 |
Релаксационная природа высокоэластичности | 141 |
Принцип температурно-временной суперпозиции | 145 |
Время релаксации и энергия активации высокоэластической деформации | 149 |
Высокоэластическая деформация и строение полимеров | 151 |
Механические потери | 151 |
Ползучесть полимерных материалов | 152 |
Практическое значение релаксационных процессов | 154 |
Литература | 156 |
|
Г л а в а 6. Переход полимеров из высокоэластического в |
стеклообразное и вязкотекучее состояние | 157 |
|
Релаксационный характер процесса стеклования | 157 |
Механизм процесса стеклования | 159 |
Методы определения температуры стеклования | 161 |
Измерение удельного объёма (дилатометрический метод) | 161 |
Измерение теплоёмкости | 163 |
Измерение деформации | 165 |
Измерение модуля упругости | 166 |
Измерение механических потерь | 167 |
Структурное и механическое стеклование | 167 |
Химическое строение полимеров и температура стеклования | 168 |
Влияние молекулярной массы полимера на температуру стеклования | 170 |
Термомеханический метод исследования полимеров | 171 |
Термомеханическая кривая аморфных линейных полимеров | 171 |
Влияние молекулярной массы полимера на температуру текучести | 172 |
Оценка кинетической гибкости цепи по термомеханическим кривым | 174 |
Термомеханическая кривая кристаллических полимеров | 175 |
Термомеханическая кривая сетчатых полимеров | 176 |
Практическое значение термомеханического метода | 177 |
Литература |
|
Г л а в а 7. Деформационные свойства и механическая прочность |
полимеров | 180 |
|
Деформационные свойства полимеров | 181 |
Деформационные свойства стеклообразных полимеров | 182 |
Деформационные свойства кристаллических полимеров | 189 |
Механическая прочность и долговечность полимеров | 191 |
Физический смысл и методы определения прочностных параметров |
Uo, γ и τо | 194 |
Термофлуктуационный характер разрушения. Природа разрывающихся |
связей | 197 |
Механизм разрушения полимеров | 199 |
Механическая прочность и структура полимеров | 202 |
Ориентация полимеров | 202 |
Влияние частоты сетки на механические свойства полимеров | 204 |
Влияние наполнителей на механические свойства полимеров | 205 |
Литература | 207 |
|
Г л а в а 8. Реологические свойства полимеров в текучем состоянии | 208 |
|
Параметры, характеризующие режимы сдвигового деформирования | 208 |
Простейшие случаи деформирования полимеров. Развитие установившегося течения | 210 |
Вязкость полимерных систем | 213 |
Зависимость вязкости от скорости и напряжения сдвига | 214 |
Наибольшая ньютоновская вязкость | 218 |
Эффективная вязкость | 222 |
Температурно-инвариантная характеристика вязкости | 224 |
Особенности течения полимеров узкого и широкого |
молекулярно-массового распределения | 226 |
Высокоэластичность текучих полимерных систем | 228 |
Динамические свойства и релаксационный спектр полимерных систем | 231 |
Продольная вязкость полимерных систем | 236 |
Вязкость полимерных систем при всесгороннем сжатии | 237 |
Литература | 238 |
|
Г л а в а 9. Электрические свойства полимеров | 240 |
|
Электрические свойства полимерных диэлектриков | 240 |
Релаксационный характер дипольной поляризации | 244 |
Время релаксации и энергия активации процесса диэлектрической |
поляризации | 248 |
Влияние химического строения полимера на диэлектрические потери | 251 |
Диэлектрические потери сополимеров | 254 |
Влияние стереорегулярности на диэлектрические потери | 255 |
Влияние кристаллизации на диэлектрические потери | 256 |
Прочие факторы, влияющие на диэлектрические потери | 257 |
Диэлектрическая поляризация и дипольные моменты полимеров | 258 |
Литература | 263 |
|
Г л а в а 10. Системы полимер — низкомолекулярная жидкость | 265 |
|
Истинные растворы полимеров | 267 |
Набухание | 268 |
Факторы, определяющие растворение и набухание полимеров | 271 |
Фазовое равновесие системы полимер-растворитель | 278 |
Жидкостное и кристаллическое разделение фаз | 278 |
Применение правила фаз к растворам полимеров | 282 |
Релаксационные свойства истинных растворов полимеров | 288 |
Студни, или гели полимеров | 288 |
Приготовление растворов полимеров и их очистка | 292 |
Фракционирование полимеров | 294 |
Стойкость полимерных материалов к растворителям | 297 |
Литература | 298 |
|
Г л а в а 11. Термодинамика растворения и набухания полимеров | 300 |
|
Термодинамическое сродство растворителя к полимеру, или термодинамическое качество растворителя | 300 |
Давление пара над растворами полимеров. Идеальные и неидеальные |
растворы | 301 |
Осмотическое давление растворов полимеров | 305 |
Давление набухания | 307 |
Второй вириальный коэффициент | 308 |
Свободная энергия смешения полимера с растворителем | 310 |
Термодинамическая устойчивость систем | 313 |
Энтальпия, или теплота смешения | 315 |
Изменение объёма при растворении полимеров | 320 |
Внутренняя энергия смешения | 322 |
Энтропия смешения | 324 |
Изменение термодинамического сродства полимера к растворителю с температурой. Критерии ВКТР и НКТР | 325 |
Термодинамика растворения и строение полимеров | 328 |
Термодинамика растворения и фазовое состояние полимеров | 331 |
Термодинамика набухания сетчатых полимеров | 332 |
Оценка гибкости цепи полимера | 334 |
Литература | 335 |
|
Г л а в а 12. Теория растворов полимеров | 337 |
|
Представления о моделях растворов | 337 |
Теория Флори-Хаггинса | 341 |
Энтропия смешения при получении атермического раствора | 341 |
Изменение свободной энергии при растворении полимеров | 345 |
Фазовое равновесие в растворах полимеров | 349 |
Теория разбавленных растворов полимеров | 350 |
Статистическая теория набухания сетчатых полимеров | 354 |
Достоинства и недостатки теории Флори-Хаггинса | 356 |
Принцип, или закон срответственных состояний | 358 |
Теория Пригожина | 359 |
Жидкости с цепными молекулами | 360 |
Термодинамика смесей жидкостей с цепными молекулами | 362 |
Новая теория Флори | 364 |
Литература | 368 |
|
Г л а в а 13. Реологические свойства растворов и студней полимеров | 369 |
|
Разбавленные растворы полимеров | 370 |
Абсолютная, относительная, приведённая и характеристическая |
вязкость | 370 |
Механизм течения разбавленных растворов | 373 |
Влияние молекулярной массы полимера на приведённую и |
характеристическую вязкость | 374 |
Влияние качества растворителя на характеристическую вязкость и |
константу Хаггинса | 375 |
Влияние температуры на характеристическую вязкость | 378 |
Концентрированные растворы полимеров | 379 |
Наибольшая ньютоновская вязкость концентрированных растворов | 380 |
Аномалия вязкости | 391 |
Инвариантные методы приведения | 394 |
Эластичность растворов полимеров | 395 |
Реологические свойства студней полимеров | 396 |
Литература | 398 |
|
Г л а в а 14. Определение молекулярной массы полимеров, размера, |
формы и гибкости макромолекул | 400 |
|
Методы определения молекулярной массы | 400 |
Метод осмометрии | 400 |
Метод светорассеяния | 403 |
Метод вискозиметрии | 407 |
Метод диффузии | 409 |
Метод ультрацентрифугирования | 413 |
Определение молекулярно-массового распределения. Кривые распределения | 415 |
Определение размеров макромолекул | 418 |
Определение формы макромолекул в разбавленных растворах методом двойного лучепреломления | 420 |
Явление двойного лучепреломления | 420 |
Двойное лучепреломление в растворах | 421 |
Определение равновесной гибкости (жёсткости) цепи полимера | 426 |
Литература | 428 |
|
Г л а в а 15. Структура растворов и студней полимеров | 429 |
|
Сольватация в растворах полимеров | 430 |
Методы определения толщины сольватного слоя | 430 |
Представления о сольватации в растворах полимеров | 433 |
Ассоциация в растворах полимеров | 435 |
Методы изучения ассоциации в растворах полимеров | 437 |
Общие представления о структуре растворов полимеров | 442 |
Жидкокристаллическое состояние [50—52] | 445 |
Литература | 448 |
|
Г л а в а 16. Пластификация | 451 |
|
Влияние пластификаторов на температуру стеклования и текучесть полимеров | 451 |
Совместимость пластификаторов с полимерами | 455 |
Механизм пластификации | 458 |
Влияние пластификаторов на механические свойства полимеров | 459 |
Влияние пластификаторов на диэлектрические свойства полимеров | 461 |
Теории пластификации | 463 |
Влияние строения молекул пластификатора, их размера и формы на пластифицирующее действие | 466 |
Литература | 470 |
|
Г л а в а 17. Смеси полимеров | 471 |
|
Методы оценки совместимости полимеров в растворе | 471 |
Определение взаимной растворимости полимеров | 472 |
Определение температур стеклования смесей полимеров | 473 |
Структура смесей полимеров | 474 |
Механические свойства смесей полимеров | 476 |
Термодинамика смешения полимеров | 478 |
Свободная энергия смешения | 478 |
Энтальпия смешения | 480 |
Энтропия смешения | 482 |
Термодинамическая устойчивость некоторых систем полимер-полимер | 484 |
Фазовое равновесие в системах полимер-полимер | 485 |
Трёхкомпонентные системы | 485 |
Бинарные системы | 489 |
Литература | 490 |
|
Г л а в а 18. Полимерные сорбенты | 492 |
|
Сорбция и адсорбция | 492 |
Методы формирования пористой структуры полимеров | 493 |
Методы оценки пористой структуры полимеров | 495 |
Сорбционный метод | 496 |
Метод плотностей | 499 |
Ртутная порометрия | 500 |
Особенности полимерных сорбентов | 501 |
Классификация полимерных сорбентов | 503 |
Механизм сорбции иизкомолекулярных веществ полимерами | 505 |
Механизм сорбции «инертных» паров | 505 |
Механизм сорбции неинертных паров | 506 |
Ионообменные смолы | 508 |
Гелиевые ионообменные смолы | 511 |
Макропористые ионообменные смолы | 512 |
Литература | 517 |
|
Г л а в а 19. Газопроницаемость полимеров | 519 |
|
Сорбция газов полимерами | 520 |
Диффузия газов в полимерах | 523 |
Диффузионная проницаемость и природа полимеров | 526 |
Влияние некоторых факторов на проницаемость полимеров | 530 |
Литература | 531 |
|
П р е д м е т н ы й у к а з а т е л ь | 532 |