Термодинамический анализ аморфного расслоения полимер-полимерных систем

• Автор: Герасимов, Владимир Константинович
• Шифр специальности: 02.00.04
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 277 с. : ил.

1.1. Классификация диаграмм фазового состояния полимерных систем

1.2. Термодинамические условия равенства фаз

1.3. Статистическая теория полимерных растворов теория Флори Хаггинса

1.4. Новые теории растворов полимеров

ГЛАВА 2. НЕУЧТЕННЫЕ ТЕОРИЕЙ ФЛОРИХАГГИНСА

ЭФФЕКТЫ ПРИ СМЕШЕНИИ КОМПОНЕНТОВ

2.1. Зависимость энтальпии смешения от длины макромолекулярной цепи

2.2. Зависимость энтропии смешения от энергии межмолекулярного взаимодействия

2.3. Различия в мольных сегментных объемах смешиваемых компонентов

2.4. Изменение объема при смешении двух компонентов

ГЛАВА 3. МЕТОДИКА ТЕРМОДИНАМИЧЕСКОГО АНАЛИЗА

НИНОДАЛЬНЫХ КРИВЫХ
3.1. Способы нахождения критической точки
3.2. Получение термодинамической информации из анализа пограничных кривых
3.3. Анализ температу рной зависимости параметров Хаггинса
3.4. Влияние точности определения бинодальных концентраций на термодинамические характеристики
3.5. Сравнительные данные по термодинамике смешения растворов ПС в циклогексане, полученные разными методами
ГЛАВА 4. ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ БИНОДАЛЬНЫХ
КРИВЫХ ПОЛИМЕРПОЛИМЕРНЫХ СИСТЕМ
4.1. Система полистирол полибутадиеи
4.2. Система поливинилмстиловый эфир полистирол
4.3. Система полипропиленгликоль полиэтиленгликоль
4.4. Система полиметилметакрилат полиэтиленгликоль
4.5. Система бутадиенстирольный каучук полистирол
ГЛАВА 5. СРАВНИТЕЛЬНЫЕ ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИЕ
ХАРАКТЕРИСТИКИ ПОЛИМЕРПОЛИМЕРНЫХ СИСТЕМ
5.1. Критическая концентрация
5.2. Критическая температура
5.3. Компенсационный эффект между составляющими параметра 1 ФлориХаггинса
5.4. О 0температуре
Оглавление
6. Заключение перспективы
7. Выводы
Приложение 1. Исходные диаграммы аморфного расслоения
Приложение 2. Термодинамический анализ бинодальных кривых
Приложение 3. Коэффициенты температурных зависимостей
парных параметров взаимодействия
Приложение 4. Анализ метода Тагер оценки совместимости
полимерных смесей
9. Литература
Введение


В монографии по поводу среднего геометрического сказано, что это правило соблюдается . Т.е. Эту энергию также называют обменной энергией . Глава 1. Гильдебранда компонента . ФлориХаггинса. Здесь V объем молекулы растворителя для полимерного раствора или объем сравнения для смеси полимер полимер, г общее число контактов первой координационной сферы см. Анализ уравнения 1 показывает, что, вопервых, парный параметр взаимодействия может принимать только неотрицательные значения и, вовторых, зависимость парного параметра взаимодействия от обратной температуры должна быть линейной с положительным углом наклона, исходящей из нуля. Такой угол наклона температурной зависимости х определяет наличие верхней критической температуры растворения ВКТР . Число контактов в растворе между молекулами разных компонентов определяли следующим образом . Всего в системе из молекул находится Ыр, молекул сорта 1 и, соответственно, Ыр,г контактов, в которых участвуют эти молекулы. Вероятность образования контакта типа
. Глава 1. ЛНт ЯТхф,Ф2. Ф.Цф. Выражение свободной энергии смешения бинарной полимерной смеси 1 позволяет получить уравнение для расчета сиинодальных концентраций, сформулированное в общем виде выше . Х 0. Одновременное решение уравнений и 1 позволяет определить параметры критической точки
крит
ч лг, Г
Фг. Томпа распространил выводы теории полимерных растворов ФлориХаггинса на многокомпонентные системы. Глава 1. В работе было получено выражение для спинодальной кривой трехкомпонентной двухфазной системы. Ег,ф. Х2 ХХз Х2ХзР1Ф2Фз где 2х, Х,2 Хзз Хгз 1 2Х2 Х Х Хи 2Хз Х. Таким образом, теория полимерных растворов ФлориХаггинса достаточно подробно и всесторонне разработана. Ее распространение на смеси полимеров и многокомпонентные полимерные растворы, сделанное Скопом и Томпа, позволяет описывать аморфное состояние всех известных полимерных систем. Глава 1. Не рассматривая их подробно, повторим общие выводы о применимости о соотношении между теорией и экспериментом теории . Значения парного параметра взаимодействия но порядку величины совпадают с величиной, определяемой уравнением. Исследование термодинамических характеристик разбавленных растворов полимеров показало наличие концентрационной зависимости х что не предусмотрено теорией ФлориХаггинса. Вопервых, была предпринята попытка разделения параметра ФлориХаггинса на энтальпийную и энтропийную составляющие. Величина хг соответствует критическому парному параметру взаимодействия для полимера бесконечно большой степени полимеризации. Глава 1. Ч2. Видно, что при Т 0 химический потенциал растворителя обращается в ноль. Такое состояние раствора считается идеальным. Понятие 9температуры в настоящее время широко распространено для характеристики полимеров, см. Следует отметить, что представление параметра ФлориХаггинса в виде 1 определяет несколько иной вид его температурной зависимости
Экспериментально параметры к и р определяли из зависимости х от обратной температуры, аппроксимированной прямой. Полагали, что свободный член соответствует т. Глава 1. Согласно другому мнению равен обратной величине числа ближайших соседей молекулы или сегмента в растворе. В работе автор связал х с различием в температурных зависимостях свободных объемов полимера и растворителя. Различные температурные зависимости Хн и Хь могут приводить к достаточно сложной температурной зависимости х На рис. ФлориХаггинса и их сумма. Дсо 8И , 2 б1р а,,2 Н н2 . И, наконец, параметр ФлориХаггинса стали рассматривать не как константу в зависимости от концентрации компонентов, определенную через элементарное взаимодействие сегментов, а как некоторый эффективный параметр, включающий в себя все отклонения от регулярного раствора , . Рис. Схематическое представление двух вкладов в параметр 1 Хн 5 2 Хн 3 сумма вкладов . Глава 1. Р, V, Т. Теории полимерных растворов ПригожинаПаггерсона , и новая теория Флори очень близки между собой. Они различаются только различными приближениями конфигурационной энергии. Поэтому рассмотрим только новую теорию Флори.