ЯМР-релаксация в изучении эластомеров

• Автор: Целищева, Лариса Владимировна
• Шифр специальности: 02.00.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Йошкар-Ола
• Количество страниц: 124 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ

Список основных обозначений

Введение.

Гпава 1. Литературный обзор.

1.1. Общие закономерности в структуре и динамике полимеров.

Эластичность полимеров

1.1.1. Причины эластичности и упругости полимеров

1.1.2. Температурные зависимости механических свойств полимеров.

1.1.3. Связь между температурами стеклования, плавления и кристаллизации

1.2. Особенности строения и физикохимические свойства нату

рального и синтетического каучука

О 1.3. Процесс вулканизации каучука
1.3.1. Стадии вулканизации
1.3.2. Способы вулканизации.
1.3.3. Вулканизационная сетка.
1.3.4. Зависимость свойств вулканизатов от степени вулканизации
1.3.5. Зависимость свойств вулканизатов от их структуры.
1.4. Кре мнийорганические полимеры
1.4.1. Особенности химии кремния
р 1.4.2. Классификация кремнийорганических полимеров
1.4.3. Методы получения силиконовых эластомеров.
1.4.4. Методы вулканизации кремнийорганических полимеров
Выводы из обзора литературы
Глава 2. Методическая часть.
2.1. Средства измерений, вспомогательное оборудование.
2.2. Объекты исследования.
2.3. Методика ЯМРэксперимента
4 2.4. Погрешности измерений
2.5. Современные методы исследования эластомеров
Глава 3. Экспериментальная часть
Построение феноменологической модели протонной ЯМРрелаксации в эластомерах.
3.1. Спинспиновая релаксация в эластомерах
3.2. Экспрессопределение степени сшивки эластомеров
3.3. Изучение процесса вулканизации самосшивающихся эластомеров
Практическое применение метода ЯМР для анализа структуры и динамики эластомеров
3.4. Изучение влияния теплового воздействия на структурные
свойства эластомеров.
3.5. Анализ методик искусственного старения эластомеров, ос
нованного на уоблучении и механической деструкции
3.6. Молекулярномассовое распределение ММР полиэфирных
блоксополимеров по данным ЯМРспектроскопии Ф
3.7. Влияние низкомолекулярных добавок на сигнал поперечной
релаксации.
Заключение
Выводы
Литература


Это могло бы принести несомненный выигрыш для исследователя, так как существующие традиционные приборы характеризует высокая цена и значительные габариты. В настоящей работе мы попытались обобщить некоторые новые результаты, которые могут представлять интерес в методическом и научном аспектах. Цель работы состоит в разработке методической системы, позволяющей описывать связь параметров ЯМРрелаксации с эксплуатационными характеристиками эластомеров для дальнейшего эффективного создания методик рутинного анализа. Дать феноменологическое описание вклада в ЯМРрелаксацию от цепей макромолекул, сшивок между полимерными цепями, функциональных групп и примесей. Изучить возможности ЯМР низкого разрешения применительно к анализу процесса вулканизации резин. Оценить чувствительность времен ЯМРрелаксации к изменениям структуры эластомеров, вызванным тепловыми воздействиями. Исследовать влияние радиационной деструкции резин на параметры ЯМР релаксационных затуханий. Феноменологически описан структурнодинамический переход в сшитых резинах, наблюдающийся при температурах 0 С. При этом температура начала перехода связана со средним размером сегментов молекул между сшивками, а его ширина с разбросом длин сегментов. Показана исключительно высокая чувствительность времени Т2 к изменениям структуры эластомеров, вызванным термической и радиационной деструкцией. Установлено, что скорость спинспиновой релаксации Я2 с хорошей точностью линейно зависит от модуля упругости резины. При относительно невысоких значениях длины цепей полимера время корреляции тепловых движений оказывается линейно связанным с логарифмом средней молекулярной массы. Измерения скорости спинспиновой релаксации могут быть использованы для контроля процессов сшивания эластомеров. Предложен принцип оценки степени старения эластомеров в результате температурной обработки и радиационной деструкции. ЯМРизмерения применимы для оценки времени затвердевания силиконовых резин и толщины их вулканизующегося слоя. Показано, что значения скоростей спинспиновой и спинрешеточной ЯМРрелаксации могут быть использованы для вычисления средней молекулярной массы блоксополимеров. Результаты проведенных исследований могут быть использованы учебными заведениями и научноисследовательскими институтами соответствующих специальностей, а также предприятиями, производящими РТИ для решения задач оптимизации режимов технологических процессов и повышения качества выпускаемой продукции. Основные положения, выносимые на защиту, отражены в выводах работы. По теме диссертации опубликовано печатных работ. Апробация работы. Результаты работы докладывались и обсуждались на XI, XII, ХШ Всероссийских конференциях Структура и динамика молекулярных
систем ЙошкарОла Казань Москва, гг. Международном симпозиуме и летней школе i . СанктПетербург, г. IX, X Всероссийской междисциплинарной научной конференции Вавиловские чтения ЙошкарОла, гг. XV Российской студенческой научной конференции Проблемы теоретической и экспериментальной химии Екатеринбург, г. ГЛАВА 1. Общие закономерности в структуре и динамике полимеров. В зависимости от величины молекулярной массы химические соединения условно подразделяются на три группы низкомолекулярные соединения М1, смолы 3 М1, высокомолекулярные соединения М1. Молекулы высокомолекулярных соединений называются макромолекулами, которые, как правило, состоят из большого количества повторяющихся звеньев, т. Макромолекулы рассматриваются как макроскопические системы 5, характеризуемые макросостоянием и микросостоянием, то есть взаимным расположением всех атомов и связей в цепи, а также целым набором термодинамических параметров. 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. В соответствии со свойствами, определяющими область применения, полимеры делятся на волокнообразующие, пластомеры и эластомеры. Одним из важнейших свойств, определяющих область применения полимеров, является обратимая деформация.