Конформация макромолекул

Не меньшее распространение получил способ регулирования структуры и свойств полимеров изменением числа конформаций макромолекул (изменение положения атомных групп при постоянных валентных углах) в системе при пластификации низкомолекулярными [c.31]

Не последнюю роль в формировании свойств наполненных полимеров играет дисперсность наполнителя. Увеличение размера частиц ограничивает число конформаций макромолекул и других структурных образований, что в свою очередь приводит к возникновению более жесткой структуры. [c.74]

Влияние пластификации и введения в состав сополимеров гибких звеньев на деформационно-прочностные свойства аморфных полимеров обусловлено главным образом изменением их температуры стеклования. Разность между температурой испытания и температурой стеклования Т — Т ) является важнейшим фактором, определяющим свойства этих полимеров, так как только приведение исходных кривых к-одинаковым значениям Т — Т<, дает возможность наложить имеющиеся экспериментальные данные на одну кривую [6, 25]. Помимо снижения введение пластификаторов приводит и к некоторым другим эффектам, связанным с изменением конформаций макромолекул и зависящим от того, является ли пластификатор хорошим или плохим растворителем для полимера [97—99]. [c.168]

Деформация вдэ есть высокоэластическая деформация, обусловленная постепенным раскручиванием макромолекул под действием приложенных сил от первоначально хаотических конформаций до более вытянутых, отвечающих условиям равновесия в поле напряжений. Конформации макромолекулы — это различные формы одной и той же цепной молекулы. После снятия нагрузки ед, постепенно исчезает при этом восстанавливаются хаотические конформации полимерных цепей. По характеру своего развития высокоэластические деформации есть деформации упругого, последействия, т. е. они изменяются с некоторым запаздыванием по отношению к приложенному напряжению. Чем выше температура, тем быстрее (при прочих равных условиях) происходит развитие деформации бв, при нагрузке и тем быстрее она исчезает после разгрузки. [c.104]

Рис. 3.2.12. Схема диаграммы условное напряжение / — удлинение Ь при растяжении — сокращении резин и определения характеристик каркас-ности по Патрикееву [379] Вр — упругий модуль каркаса Еу — модуль при энтропийном характере деформирования за счет изменения конформаций макромолекул.

Понятие химического потенциала может быть также обобщено на превращения во внутренних степенях свободы молекул, например ориентация полярной молекулы относительно внешнего поля (рис. 10.9), изменение конформации макромолекулы под действием потока и аналогичные явления [2]. Это можно сделать, вводя внутреннюю координату в так же, как мы определяем внешнюю [c.272]

Причиной временной зависимости прочности пластмасс является изменение конформаций макромолекул под нагрузкой, т. е. изменение пространственного расположения отдельных звеньев макромолекул в структуре материала. [c.9]

В то же время одним из условий термической стабилизации систем с одинаковыми энергиями связей является уменьшение АЗ. Наименее термически устойчивым звеном в органосиликатных материалах является кремнийорганический полимер — связующее органосиликатных материалов. Одним из возможных путей уменьшения ДдУ для однотипных полимеров является изменение конформации цепей макромолекул, их структурирование, влияющее на характер реакций разложения. [c.185]

Полимерные материалы, как показано выше, в значительной степени подвержены воздействию микроорганизмов. Эффект биоповреждения полимеров определяется многими факторами, в числе которых строение макромолекул. Себациновая кислота, например, более доступна для атаки микроорганизмов, чем фталевая. Устойчивость фталатов зависит от длины углеводородной цепи, от конформации молекул 0-фталевая кислота более устойчива, чем р-, т-терефталевая [34, с. 28]. [c.82]

Релаксационные свойства полимеров. Механические свойства полимеров зависят от времени действия и скорости приложения нагрузок. Это обусловлено особенностями строения макромолекул. Под действием приложенных напряжений происходит как распрямление и раскручивание цепей (меняется их конформация), так и перемещение макромолекул, пачек и других надмолекулярных структур. Все это требует определенного времени, и установление равновесия (релаксация) достигается не сразу (от 10 с до нескольких суток и месяцев). Практическое значение имеют случаи релаксации напряжения при неизменяемом относительном удлинении и ползучесть при постоянной нагрузке в статических условиях. Когда образец мгновенно доведен до какого-то значения деформации в, и она поддерживается постоянной, то от перестройки структуры наблюдается постепенное падение напряжения в материале, происходит релаксация напряжения. [c.443]

Изменение деформации во времени при постоянном напряжении (о) представлено на рис. 9.9. В линейном и сетчатом полимерах под действием приложенного напряжения мгновенно развивается упругая деформация (Еу р, участок ОА). Затем в результате разворачивания макромолекул и перехода их от свернутых к вытянутым конформациям начинает развиваться высокоэластическая деформация (Eb,). [c.224]

Из полученных формул следует, что при большом числе звеньев расстояние между концами макромолекулы много меньше ее контурной длины. В своей обычной (наиболее вероятной) конформации гибкая цепь напоминает спутанный клубок шерсти. При этом расстояние между концами увеличится во много раз. После того как мы (опять же мысленно) отпустим концы, макромолекула под действием теплового движения начнет сокращаться, снова превра-ш аясь в клубок. [c.60]

Указанное объясняет природу неотъемлемого фундаментального свойства гибкой макромолекулы — ее высокоэластичность, т. е. возможность испытывать большие обратимые деформации. При этом деформация связана с изменением внешней формы макромолекулы — с ее, как принято говорить, конформацией. [c.60]

Эти свойства целиком обусловлены большой длиной и гибкостью их макромолекул, т. е. способностью макромолекул в широких пределах изменять свою форму (конформацию) за счет вращения образующих главную цепь звеньев относительно ординарных химических связей с сохранением валентных углов. [c.99]

Теория фракталов позволяет с единых позиций решить задачу описания всей иерархии структурных уровней в сложных материалах. Так, в [72] показано, что фрактальный характер структур прослеживается, начиная с макро— и надмолекулярного уровней (конформация макромолекул целлюлозы и надмолекулярная структура лигнина), далее на ультра— и микроструктурном уровнях (внутренняя структура макрофибрилл целлюлозы и их распределение в клеточной стенке), а также на макроуровне (распределение плотности в пределах годичного слоя). Фрактальная структура характерна также для древесно —полимерных композитов на основе диспергированной древесины [73]. Более подробно эти вопросы рассматриваются в гл. 5, [c.41]

Согласно молекулярно-кинетическим представлениям [46—53], вязкоупругость полимеров с линейной формой макромолекул, т. е. сочетание упругих и эластических деформаций с деформациями вязкого течения обусловлена проявлением гибкости макромолекул. Эластические деформации развиваются вследствие изменений конформаций макромолекул под действием механических сил, упругие — при деформировании валентных углов связей в макромолекулах и изменении межмолекулярных расстояний, а вязкое течение — как результат необратимого смещения центров тяжести цепей. Если гибкие макромолекулы соединены в единую пространственнзгю сетку, то полимер ведет себя как эластическое тело. Если гибкость макромолекул проявиться не может, то полимер ведет себя как упругое (гуковское) тело. Расчет вязкоупругих функций линейных полимеров с учетом их молекулярной структуры и гибкости макромолекул затруднителен. [c.27]

Понятие энтропии как статистической характеристики лучше всего продемонстрировать на примере различные конформаций макромолекул. Возьмем один из крайних слу гаев - полностью распрямленную цепь (рис,37,а). Естественно, что такая цепь может иметь только одну конформацто, а расстояние [c.114]

Конформация одиночной полимерной цепи. Конформация идеальной макромолекулы (см. Конформации молекулы) на масштабе длин, больших /, аналогична траектории случайного броуновского блуждания частицы (рис, 4) сегмент (I) играет в этом случае роль длины свободного пробега частицы. Среднеквадратичное расстояние К между концами такой траектории цропорцнонапьно корню квадратному из числа сегментов R СП что соответствует (2). Макро- [c.18]

Конформация реальной макромолекулы существенно зависит от характера объё.чных взаимодействий. Если объёмные взаимодействия сводятся к взаимному отталкиванию сближающихся звеньев (или эффекту исключённого объёма — запрету для др. звеньев попадать внутрь данного звена), то макромолекула оказывается в состоянии набухшего клубка с размером R, Пропорциональным где v 3/5 — критнч. [c.18]

В том случае, когда объё шые взаимодействия определяются в осн. притяжением между звеньями, макромолекула конденсируется сама на себя и принимает конформацию т. н, глобулы. В отличие от клубка (гауссова или набухшего), в объёме к-рого ср. концентрация звеньев очень мала и стремится к нулю при Л/ —> оо, глобула представляет собой более компактную и плотную систему, концентрация звеньев в ней не зависит от N. Однако основное принципиальное качественное различие этих конформаций заключается в характере флуктуац. подвижности их элементов в клубке радиус корреляции порядка размеров системы, т. е. флуктуации затрагивают весь клубок как целое в глобуле же он много меньше размера системы, флуктуации имеют локальный характер и происходят в разных частях глобулы независимо. [c.18]

Для исследования таких сред используют также люминесценцию спец, люминесцентных меток — небольших молекул или групп атомов, присоединяемых к макромолекулам. Исследование вращат. деполяризации люминесценции позволяет изучать внутримолекулярную подвижность II движения макромолекул как целого, т. е. внутри- н межмолекулярные взаимодействия, конформации белковых молекул, вязкость внутриклеточной плазмы, механизмы функционирования биологически активных веществ, механизмы действия сократительного аппарата мышечных волокон, структуру биол. мембран и т. д. [c.69]

Механизм высокоэластичной деформации [22]. Высокоэластичное состояние является промежуточным физическим состоянием между жидким (текучим) и стеклообразным, поэтому в комплексе механических свойств эластомера можно обнаружить элементы свойств жидкого и стеклообразного тела. В простой жидкости молекулы легко перемещаются тепловым движением. Внешнее силовое поле дает преимущество перемещению в направлении поля, что приводит к возникновению макроскопически наблюдаемого течения жидкости. Развитие высокоэластичной деформации можно рассматривать как течение звеньев или групп звеньев макромолекулы под влиянием внешних сил. С этой точки зрения полимеры (и, в частности, эластомеры) близки к жидкостям. Однако, поскольку все звенья в цепи связаны, а цепи сшиты в пространственную сетчатую структуру, то их течение ограничено связями и не является необратимым. Это соответствует твердому состоянию тела. Таким образом, при высокоэластичном состоянии возможность свободного перемещения имеют только участки цепных макромолекул при отсутствии заметных перемещений макромолекулы в целом. Тепловые движения п эиводят к многочисленным-конформациям этих участков, при которых расстояние между узлами цепей пространственной сетки намного меньше контурной длины участков цепи. Под действием внешней силы цепи изменяют свои конформации, причем проекции участков в направлении деформации удлиняются (или сокращаются). Деформация развивается путем последовательного перемещения сегментов этих участков из одного положения в другое, т. е. протекает во времени [4, 49]. Этим объясняется отставание высокоэластичной деформации от изменения внешней нагрузки. Процесс перегруппировки сегментов сопровождается преодолением внутреннего трения и, следовательно, рассеянием механической энергии. После прекращения действия внешней силы участки цепи под действием теплового движения вновь вернутся в наиболее вероятное состояние сильно свернутых конформаций. По терминологии термодинамики переход в более вероятное состояние системы связан с возрастанием энтропии. Поэтому эластомеры имеют энтропийный характер деформации деформация связана с уменьшением энтропии, а возвращение в начальное положение — с увеличением ее. На основе законов термодинамики разработана статистическая (кинетическая) теория деформации и прочности полимеров, устанавливающая связь механических характеристик с температу-4 51 [c.51]

Неориентированные кристаллиты при Т <Т аморфной фазы способствуют повыщению хрупкости полимеров и понижению их прочности. Хрупкость полимеров при -этом может быть обусловлена напряжениями в аморфных областях, вызванными образованием кристаллитов, дефектами типа пустот в процессе кристаллизации или же тем, что кристаллиты могут являться концентраторами напряжений. Кроме того, возможны другие причины хрупкости кристаллических полимеров. Как известно, полимеры кристаллизуются в виде пластинчатых кристаллов — ламелей, образуемых цепями в складчатых конформациях. Ламели связаны между собой проходными цепями [73—77]. Концы цепей и нерегулярности в макромолекулах образуют аморфные области между ламелями, поэтому проходных цепей, соединяющих кристаллические слои, обычно немного, что обусловливает повышение хрупкости и понижение прочности кристаллических полимеров при Т < Т . Если аморфная составляющая находится в высокоэластическом состоянии, присутствие кристаллической фазы влияет на диаграмму напряжение — деформаций полимера /совсем по-другому. При увеличении степени кристалличности от нуля до высоких значений диаграммы напряжение — деформация изменяются от кривых, характерных для невулканизо-ванных каучуков, до кривых, характерных для резин, и, наконец, до кривых, характерных для жестких материалов с резко выраженным пределом текучести. При очень высокой степени кристалличности, особенно при наличии крупных сферолитов, такие полимеры часто разрушаются как хрупкие тела [57, 78—84]. [c.166]

При адсорбции на твердой поверхности полимерная цепь приобретает конформацию, в которой контактирует с поверхностью лишь часть звеньев цепи / р, остальные звенья входят либо в петлеобразные участки, либо в хвосты, находящиеся в расплаве или растворе. Уравнение для функции распределения ориентации единичных связей полимерных цепей в расплаве, а также для оценки конформации полимерной цепи около поверхности приведено в работе [42]. Получены экспериментальные данные, доказывающие, что ориентацией макромолекул и функциональ- [c.73]

Механизм высокоэластической деформации эластомеров. Высокоэластическое состояние является промежуточньш между жидким (текучим) и стеклообразным, поэтому в комхшексе механических свойств эластомера можно обнаружить свойства жидкого и твердого тел. Развитие высокоэластической деформации можно рассматривать как совокупность течения сегментов макромолекул под влиянием внешних сил. С этой точки зрения эластомеры близки к жидкостям. Процесс перегруппировки сопровождается преодолением внутреннего трения и, следовательно, рассеянием энергии. Однако, течение сегментов ограничено связями и не является необра-THMbJM. Это соответствует твердому состоянию тела. Таким образом, при высокоэластической деформации возможность свободного перемещения имеют только участки цепных макромолекул и деформация протекает во времени. Этим объясняется релаксационный характер деформации — отставание деформации Евл от изменения внешней нагрузки. После снятия внешней нагрузки участки цепи макромолекул под действием теплового движения возвращаются в первоначальное, наиболее вероятное состояние сильно свернутых конформаций. Деформация эластомера [c.67]

Смотреть страницы где упоминается термин Конформация макромолекул : [c.453] [c.453] [c.20] [c.128] [c.63] [c.17] [c.401] [c.20] [c.211] [c.211] [c.220] [c.222] [c.98] [c.368] [c.536] [c.336] [c.335] [c.203] [c.204] [c.19] [c.21] [c.50] [c.98] [c.268] [c.248]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...