Изучение эластомеров модифицированными методиками протонного магнитного резонанса

• Автор: Николаев, Иннокентий Александрович
• Шифр специальности: 02.00.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Йошкар-Ола
• Количество страниц: 121 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ

Список основных обозначений.

Введение.

Глава 1. Литературный обзор.

1.1 Характеристики и свойства полимерных материалов.

1.1.1 Особенности строения и динамики цепных полимерных структур

1.1.2 Состав и структура полимеров.

1.1.3 Силикон и силиконовые полимеры

1.1.4 Улучшение механических и эксплуатационных свойств полимеров

1.1.5 Вулканизация полимеров

1.1.6 Исследования системы эластомернаполнитель

1.1.7 Изучение свойств полимеров
1.2 Ядерный магнитный резонанс как метод физикохимического анализа. .
1.2.1 Явление ядерного магнитного резонанса.
1.2.2 Прецессия и релаксация
1.2.3 Задачи экспериментальной части работы.
Глава 2. Методическая часть
2.1 Объекты исследования.
2.2 Методика ЯМРэксперимента
2.2.1 Фурье спектроскопия ядерного магнитного резонанса.
2.2.2 Импульсные последовательности.
2.2.3 Принцип томографического отображения
2.3 Погрешности измерений
Глава 3. Экспериментальная часть.
3.1 Разработка аппаратного комплекса.
3.1.1 Разработка измерительной системы
3.1.2 Разработка 5каналыюго датчика поверхностной томографии
3.1.3 Разработка многоканального коммутатора
3.1.4 Программное обеспечение
3.2 Обсуждение результатов эксперимента.
3.2.1 Анализ зависимости времен ядерной магнитной релаксации от степени вулканизации эластомера при разной температуре.
3.2.2 Изучение структуры эластомернаполнитель.
3.2.3 Исследование процесса вулканизации полидиметилсилоксана
3.2.4 ЯМРинтроскопия в неоднородном поле
Выводы.
Список литературы


В главе 2 дается характеристика объектов исследования, дается описание сконструированною для исследований анатогоцифрового блока релаксометра ЯМР, его характеристики, особенности программного обеспечения. В соответствии с целями работы приводится расчет и конструкция магнитного дагчика, многоканального коммутатора, системы поверхностной томографии и методическое обеспечение измерений. Глава 3 содержит описание поставленных экспериментов, анализ полученных данных, с использованием информации о временах релаксации выводятся уравнения для определения физикохимических характеристик исследуемых объектов, проводится расчет нормировочных коэффициентов для разных типов используемой аппаратуры для достижения идентичности полученных данных. Апробация работы. ЙошкарОла, 5 и 7 молоджной научной школе Актуальные проблемы магнитного резонанса и его приложений. Международном симпозиуме и летней школе i . СанктПетербург, конференциям по итогам НИР Марийского государственного технического университета за гг. Разработанная аппаратура экспонировалась на выставках v Ганновер, Наука. Научные приборы Москва, Ii Нюрнберг, и внутривузовской выставке по итоам НИР. Часть работ выполнена в рамках Государственного Контракта с Минпромнауки России, НИР Разработка измерителя удельной р поверхности дисперсных и пористых материалов. ГЛАВА 1. Полимеры выделяют в особый большой класс веществ вследствие уникальных, присущих только им свойствам, самым важным из которых является эластичность. Природа высокой эластичности объясняется физическими свойствами цепных молекул. Их отличительной особенностью является внутреннее вращение связей, приводящее к гибкости и легкой свертываемости полимерных цепей. Г ибкость особенно отчетливо проявляется, когда тепловое движение достаточно интенсивно. В стеклообразном состоянии деформация связана с изменением средних расстояний между атомами и деформацией валентных углов полимерной цепи, в высокоэластическом с ориентацией и перемещением звеньев гибкой цепи без изменения среднего расстояния между цепями. Рис. Основной величиной, характеризующей форму цепи, является вектор Ь, соединяющий концы молекулы рис. Если цепная молекула растянута, то расстояние И велико, если свернута, то расстояние между концами цепи Ь мало. Связанная с явлением внутреннего вращения, наблюдаемым как в низко, так и в высокомолекулярных веществах, гибкость может проявиться только при достаточно большой длине полимерной цепи. Это свойство характерно для полимеров, хотя частично гибкость наблюдается и у олигомеров. Макромолекула рассматривается как макроскопическая система, характеризуемая макросостоянием и микросостоянием, т. Переход от одних конформаций к другим, в основном, происходит путем внутреннего вращения звеньев вокруг единичных связей. Под конформацией понимается одна из пространственных форм, которую может принимать линейная макромолекула при тепловом движении. Наблюдаемые средние характеристики макромолекул, например Ь2, средняя оптическая анизотропия 3 средний квадратичный дипольный момент и т. В работах по конформационной статистике полимеров 2 установлено, что конформации макромолекул в растворе и в блоке определяются в большинстве случаев не межмолекулярными, а внутримолекулярными взаимодействиями боковых групп вдоль цепи. Из этого следует, что наиболее вероятные конформации смежных звеньев макромолекулы в растворе или в блочном высокоэластическом состоянии совпадают с конформациями звеньев в кристаллическом состоянии, где вдоль цепи имеется дальний порядок. Свободная макромолекула в растворе или расплаве лишена одномерного дальнего порядка, но имеет ближний порядок, примерно такой же, как и в кристаллическом состоянии. Следовательно, статистические сегменты макромолекул, определяемые характером ближнего порядка в цепи, сохраняют свои размеры и индивидуальность в различных структурных состояниях неупорядоченная структура свободные сегменты, упорядоченные структуры связанные сегменты и т. Однако их молекулярная подвижность должна существенно зависеть от межмолекулярных взаимодействий, а, следовательно, и от структуры, в которую входит данный сегмент.