Высокомолекулярные соединения Высокомолекулярные соединения В учебнике изложены современные представления о строении, свойствах, синтезе и химических превращениях полимеров, приведены сведения о важнейших природных и синтетических полимерах. Книга содержит все основные разделы физики и химии полимеров, включая сведения о последних достижениях в этих областях. Широкий охват материала, наряду с фундаментальностью, доступностью и иллюстративностью изложения, позволит читателю и, прежде всего, студенту, сформировать полную и ясную картину о физической природе и особенностях полимерного состояния вещества, не прибегая к разрозненным сведениям из отдельных учебных изданий. Для студентов учреждений высшего профессионального образования. Может быть использован научными сотрудниками и инженерами, работающими в области высокомолекулярных соединений. Академия, Academia 978-5-7695-7071-1
1067 руб.
Russian
Каталог товаров

Высокомолекулярные соединения

Временно отсутствует
?
  • Описание
  • Характеристики
  • Отзывы о товаре
  • Отзывы ReadRate
В учебнике изложены современные представления о строении, свойствах, синтезе и химических превращениях полимеров, приведены сведения о важнейших природных и синтетических полимерах. Книга содержит все основные разделы физики и химии полимеров, включая сведения о последних достижениях в этих областях. Широкий охват материала, наряду с фундаментальностью, доступностью и иллюстративностью изложения, позволит читателю и, прежде всего, студенту, сформировать полную и ясную картину о физической природе и особенностях полимерного состояния вещества, не прибегая к разрозненным сведениям из отдельных учебных изданий. Для студентов учреждений высшего профессионального образования. Может быть использован научными сотрудниками и инженерами, работающими в области высокомолекулярных соединений.
Отрывок из книги «Высокомолекулярные соединения»
ГЛАВА 1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О ВЫСОКОМОЛЕКУЛЯРНЫХ
СОЕДИНЕНИЯХ
1.1. Особенности полимерного состояния вещества
1.1.1. Полимеры и наука о полимерах
В зависимости от величины относительной молекулярной массы, далее называемой просто молекулярной массой, химические соединения подразделяют на три группы: низкомолекулярные соединения M < 103, смолы
103 < M < 104 , высокомолекулярные соединения 104 < M < 106. Эти границы достаточно условны, они скорее отражают порядок величины, характерной для каждой группы. Молекулы высокомолекулярных соединений называются макромолекулами. Как правило, они состоят из большого количества повторяющихся звеньев, т. е. одинаковых групп атомов. Высокомолекулярные соединения называются полимерами, если их макромолекулы построены из повторяющихся звеньев одного типа, и сополимерами, если – из нескольких. Аналогично определяются смолы как олигомеры и соолигомеры. Соединения, из которых получаются (со)полимеры и (со)олигомеры,
называются мономерами. Корни этих названий взяты из греческого языка, в котором «мер» означает «часть», «поли» – «много», «олиго» – «мало»,
«моно» – «один».
Процесс образования макромолекул из мономеров называется полимеризацией. В зависимости от механизма этой реакции мономеры объединяются
в макромолекулы без изменения химического состава или с незначительными изменениями. Мономеры или мономерные остатки, последовательно
связанные в макромолекулу, называются мономерными звеньями. Число мономерных звеньев в макромолекуле называется степенью полимеризации.
Рассмотрим на примере виниловых мономеров СН2=СHZ, где Z – алкил, арил или любой другой заместитель, общую формулу полимера и олигомера:
где n – степень полимеризации, X и Y – концевые группы. Принципиальным отличием олигомеров от полимеров является зависимость физических
свойств первых от n и природы X и Y. Поэтому приведенная выше формула применяется в основном к олигомерам, в случае полимеров используется
упрощенный вариант: Наука о полимерах стала развиваться как самостоятельная область
знания к началу Второй мировой войны и сформировалась как единое целое в 50-х гг. XX столетия, когда была осознана роль полимеров в развитии технического прогресса и жизнедеятельности биологических объектов.
Она тесно связана с физикой, физической, коллоидной и органической химией и может рассматриваться как одна из базовых основ современной молекулярной биологии, объектами изучения которой являются биополимеры.
Невозможно перечислить всех ученых, внесших вклад в формирование новой науки. Мы можем лишь упомянуть некоторых из тех, чьи имена связаны с развитием ключевых представлений: Г. Штаудингер, Г. Марк, П. Флори, Г. А. Александров, Ю. П. Лазуркин, В. А. Каргин, М. Ф. Волькенштейн. Их работы позволили установить цепной характер и механизм гибкости макромолекул, позволили объяснить и количественно описать основные свойства полимеров и их растворов. Мы не можем также не упомянуть тех ученых, чьи работы привели к открытию полимеров, получивших широкое практическое применение. И в данном случае невозможно перечислить всех ученых и инженеров, трудами которых созданы наиболее распространенные материалы нашего времени. Упомянем лишь
Л. Бакеланда, организовавшего в 1906 г. первое производство синтетического полимера – фенолформальдегидной смолы, а также У. Карозерса,
К. Циглера и Д. Натта, открывших человечеству мир полиамидов и полиолефинов.
1.1.2. Различия в свойствах высоко- и низкомолекулярных соединений
Макромолекулы полимеров, в отличие от молекул низкомолекулярных веществ, являются нелетучими, для них характерны меньшие скорости диффузии, а для растворов полимеров характерны меньшие значения коллигативных свойств по сравнению с растворами низкомолекулярных соединений. Однако наиболее значительные и принципиальные различия в свойствах высоко- и низкомолекулярных соединений возникают лишь при сочетании большой молекулярной массы с цепным строением макромолекул.
Практически все полимеры, производимые промышленностью, и природные полимеры органического происхождения являются цепными. Это означает, что длина макромолекулы намного больше ее поперечного размера.
Насколько больше? Это легко оценить, если допустить, что молекулы мономеров, из которых образуются макромолекулы, имеют форму, близкую к
сферической. В этом случае поперечный размер макромолекулярной цепи равен диаметру молекулы мономера l, а длина вытянутой цепи L, называемой контурной, равна:
L = nl, (1.1)
где n – число мономерных звеньев в цепи, равное отношению молекулярной массы полимера и мономера. Наиболее ценные свойства цепных полимеров в полной мере проявляются при М > 105. Типичные мономеры, из которых получают крупнотоннажные полимеры, имеют молекулярную массу порядка 102. Отсюда следует, что характерным признаком макромолекул цепных полимеров является:
(L l)

Оставить заявку на описание
?
Содержание
Глава 1. Общие сведения о высокомолекулярных соединениях 4
1.1. Особенности полимерного состояния вещества 4
1.1.1. Полимеры и наука о полимерах 4
1.1.2. Различия в свойствах высоко- и низкомолекулярных соединений 5
1.1.3. Образование, получение и распространение полимеров 7
1.2. Классификация и номенклатура полимеров 19
1.2.1. Принципы классификации полимеров 19
1.2.2. Тривиальная, рациональная и систематическая номенклатура полимеров 24
1.2.3. Классификация и номенклатура сополимеров 32
1.3. Молекулярно-массовые характеристики полимеров 34
1.3.1. Распределение макромолекул по молекулярным массам 34
1.3.2. Моменты распределения и средние молекулярные массы 38
1.3.3. Параметр полидисперсности 39
1.4. Стереохимия полимеров 40
1.4.1. Химическая изомерия звеньев 40
1.4.2. Цис-, транс-изомерия 41
1.4.3. Стереоизомерия 42
Глава 2. Физика полимеров 48
2.1. Физика макромолекул 48
2.1.1. Идеальный клубок 48
2.1.2. Реальные цепи. Эффект исключенного объема 54
2.1.3. Гибкость цепи 60
2.2. Природа упругости полимеров 72
2.2.1. Термодинамические составляющие упругой силы 72
2.2.2. Упругость идеального газа 73
2.2.3. Упругость идеального клубка 74
2.2.4. Упругость полимерной сетки 76
2.3. Вязкоупругость полимерных систем 79
2.3.1. Модель Максвелла. Релаксация напряжения 79
2.3.2. Теория рептаций 81
2.3.3. Модель Кельвина. Ползучесть 85
2.3.4. Динамическая вязкоупругость 86
2.3.5. Релаксационные свойства полимеров. Принцип суперпозиции 89
Глава 3. Растворы полимеров 95
3.1. Термодинамика растворов полимеров 95
3.1.1. Используемые термодинамические понятия и величины 95
3.1.2. Принципы расчета энтальпии и энтропии смешения 97
3.1.3. Теория Флори – Хаггинса 102
3.1.4. Коллигативные свойства растворов полимеров. Осмотическое давление 107
3.1.5. Уравнение состояния. Термодинамическая характеристика раствора 110
3.1.6. Исключенный объем и термодинамические свойства раствора 112
3.1.7. Ограниченная растворимость. Фракционирование 113
3.2. Свойства растворов полимеров 116
3.2.1. Набухание. Гели 116
3.2.2. Вязкость разбавленных растворов полимеров 118
3.2.3. Концентрированные растворы полимеров 122
3.3. Полиэлектролиты 124
3.3.1. Влияние зарядов на конформации макромолекул 124
3.3.2. Взаимодействие заряженных цепей с противоионами. Коллапс сеток 128
3.3.3. Свойства растворов полиэлектролитов 129
3.4. Жидкокристаллическое состояние полимеров 134
3.4.1. Природа жидкокристаллического состояния вещества 134
3.4.2. Влияние температуры и полей на жидкокристаллические системы 139
3.4.3. Вязкость растворов жидкокристаллических полимеров 141
3.4.4. Высокопрочные и высокомодульные волокна из жидкокристаллических полимеров 142
Глава 4. Полимерные тела 144
4.1. Кристаллические полимеры 144
4.1.1. Условия кристаллизации. Строение полимерного кристалла 144
4.1.2. Кинетика кристаллизации 146
4.2. Три физических состояния аморфных полимеров 147
4.2.1. Термомеханическая кривая 147
4.2.2. Стеклообразное и высокоэластическое состояния полимеров 148
4.2.3. Вязкотекучее состояние полимеров 154
4.2.4. Пластификация полимеров 156
4.3. Механические свойства полимеров 158
4.3.1. Деформационные свойства полимеров. Ориентация 158
4.3.2. Теоретические и реальные прочность и упругость кристаллических и аморфных полимеров 163
4.3.3. Механика и механизм разрушения полимеров 168
4.3.4. Ударная прочность полимеров 171
4.3.5. Долговечность. Усталостная прочность полимеров 173
4.4. Электрические свойства полимеров 176
4.4.1. Полимерные диэлектрики 176
4.4.2. Релаксационные переходы 179
4.4.3. Синтетические металлы 181
Глава 5. Синтез полимеров методами цепной и ступенчатой полимеризации 183
5.1. Радикальная полимеризация 183
5.1.1. Инициирование радикальной полимеризации 183
5.1.2. Элементарные реакции и кинетика полимеризации 190
5.1.3. Молекулярно-массовое распределение при радикальной полимеризации 206
5.1.4. Влияние температуры и давления на радикальную полимеризацию 208
5.1.5. Диффузионная модель обрыва цепи. Гель-эффект 211
5.1.6. Каталитическая передача цепи 215
5.1.7. Псевдоживая радикальная полимеризация 216
5.1.8. Эмульсионная полимеризация 221
5.2. Катионная полимеризация 225
5.2.1. Элементарные реакции. Кинетика 225
5.2.2. Псевдокатионная и псевдоживая катионная полимеризации 230
5.2.3. Влияние растворителя и температуры 231
5.3. Анионная полимеризация 233
5.3.1. Основные реакции инициирования 233
5.3.2. Кинетика анионной полимеризации с обрывом цепи 235
5.3.3. Живая полимеризация. Блок-сополимеры 237
5.3.4. Полимеризация с переносом группы 238
5.3.5. Влияние температуры, растворителя и противоиона 240
5.4. Ионно-координационная полимеризация 242
5.4.1. Катализаторы Циглера – Натта. Исторический аспект 242
5.4.2. Полимеризация на гетерогенных катализаторах
Циглера – Натта 243
5.4.3. Анионно-координационная полимеризация диенов 247
5.5. Синтез гетероцепных полимеров ионной полимеризацией 249
5.5.1. Карбонилсодержащие соединения 250
5.5.2. Полимеризация эфиров и эпоксидов с раскрытием цикла 251
5.5.3. Полимеризация лактамов и лактонов 253
5.5.4. Другие гетероциклы 255
5.6. Ступенчатая полимеризация 256
5.6.1. Равновесная и неравновесная поликонденсация 257
5.6.2. Кинетика поликонденсации 260
5.6.3. Молекулярно-массовое распределение полимера при поликонденсации 263
5.6.4. Разветвленные и сшитые полимеры 264
5.6.5. Фенопласты, аминопласты 266
5.6.6. Полиамиды, полиэфиры, поликарбонаты 270
5.6.7. Полиуретаны. Полисилоксаны 271
5.6.8. Жесткоцепные ароматические полимеры 273
5.6.9. Сверхразветвленные полимеры 277
5.7. Общие вопросы синтеза полимеров 279
5.7.1. Термодинамика синтеза 279
5.7.2. Сопоставление ионной и радикальной полимеризации 283
5.7.3. Об общности процессов псевдоживой полимеризации 285
Глава 6. Цепная сополимеризация 288
6.1. Количественная теория сополимеризации 288
6.1.1. Кривые состава сополимера и относительные активности мономеров 288
6.1.2. Состав и микроструктура сополимера. Статистический подход 292
6.1.3. Многокомпонентная сополимеризация 298
6.1.4. Сополимеризация до глубоких конверсий 301
6.2. Радикальная сополимеризация 302
6.2.1. Скорость сополимеризации 302
6.2.2. Природа эффекта предконцевого звена 309
6.2.3. Влияние температуры и давления на радикальную сополимеризацию 310
6.2.4. Чередующаяся сополимеризация 312
6.2.5. Влияние реакционной среды 318
6.2.6. Связь строения мономера и радикала с реакционной способностью. Схема Q– e 320
6.3. Ионная сополимеризация 330
6.3.1. Катионная сополимеризация 330
6.3.2. Анионная сополимеризация 331
6.3.3. Сополимеризация на катализаторах Циглера – Натта 333
Глава 7. Химия полимеров 334
7.1. Характерные особенности макромолекул как реагентов 334
7.1.1. Влияние соседних звеньев 334
7.1.2. Макромолекулярные и надмолекулярные эффекты 336
7.1.3. Кооперативные взаимодействия 337
7.2. Сшивание полимеров 340
7.2.1. Высыхание красок 341
7.2.2. Вулканизация каучуков 343
7.2.3. Отверждение эпоксидных смол 345
7.3. Деструкция полимеров 346
7.3.1. Термическая деструкция. Циклизация 346
7.3.2. Термоокислительная деструкция. Горение 353
7.3.3. Фотодеструкция. Фотоокисление 355
7.4. Полимераналогичные превращения 360
7.4.1. Поливиниловый спирт 360
7.4.2. Химические превращения целлюлозы 361
7.4.3. Структурная модификация целлюлозы 362
Литература 363
Штрихкод:   9785769570711
Аудитория:   18 и старше
Бумага:   Офсет
Масса:   538 г
Размеры:   236x 167x 20 мм
Оформление:   Частичная лакировка
Тираж:   1 000
Литературная форма:   Учебник
Сведения об издании:   5-е издание
Тип иллюстраций:   Схемы, Таблицы
Отзывы
Найти пункт
 Выбрать станцию:
жирным выделены станции, где есть пункты самовывоза
Выбрать пункт:
Поиск по названию улиц:
Подписка 
Введите Reader's код или e-mail
Периодичность
При каждом поступлении товара
Не чаще 1 раза в неделю
Не чаще 1 раза в месяц
Мы перезвоним

Возникли сложности с дозвоном? Оформите заявку, и в течение часа мы перезвоним Вам сами!

Captcha
Обновить
Сообщение об ошибке

Обрамите звездочками (*) место ошибки или опишите саму ошибку.

Скриншот ошибки:

Введите код:*

Captcha
Обновить