Теоретическое изучение влияния электростатических взаимодействий и первичной структуры макромолекул на их самоорганизацию

• Автор: Венёв, Сергей Валериевич
• Шифр специальности: 02.00.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 125 с. : ил.

Содержание
Введение

Обзор литературы

1. Ми ценообразование в растворах амфифильиых макромолекул

2. Жидкокристаллическое упорядочение в растворах жесткоцепных макромолекул

3. Макромолекулы со сложной первичной структурой градиентные сополимеры

Глава 1. Изучение мицеллообразования в растворе диблоксополимеров с полиэлектролитным блоком в селективном растворителе

1.1. Теоретическая модель системы.

1.2. Традиционно рассматриваемые структуры

1.3. Инверсные структуры

1.4. Фазовые диаграммы

1.5. Выводы и результаты первой главы.
Глава 2. Нематическое упорядочение в растворе жесткоцепных полиэлектролитов индуцированное электростатическими взаимодействиями .
2.1. Модель раствора жесткоцепных молекул с дискретными зарядами .
2.2. Результаты и их обсуждение.
2.3. Выводы и результаты второй главы.
Глава 3. Изучение плотнопривитых щеток градиентных сопо
лимеров в селективном растворителе
3.1. Теоретическая модель системы
3.2. Результаты и их обсуждение.
3.3. Выводы и результаты третьей главы
Заключение.
Литература


Раствор рассмотрен по аналогии с классической плазмой ДебаяХюккеля, включающей заряженные стержни и точечные противоионы. Расположение заряженных групп на стержнях учтено точным образом. Предложенная теория демонстрирует большее эффективное притяжение между заряженными компонентами системы, а также более сильное ориентирующее действие электростатических взаимодействий но сравнению с теориями, где преиебрегается точечность зарядов вдоль стержней. Александераде Жена. Градиентный сополимер моделируется при помощи эффективного параметра взаимодействия ФлориХаггинса, изменяющегося вдоль но цепи. Наряду с сильной вытяжкой цепей в щетке, теория предсказывает немонотонное поведение профиля плотности щетки и зависимости ее равновесной толщины от композиции сополимера даже при незначительной несовместимости мономерных звеньев сополимера. Полученные результаты носят фундаментальный характер и представляют интерес для понимания природы и развития физики полимеров, а также могут быть полезны при синтезе новых материалов с заданными свойствами. В частности, для приготовления заряженных мицелл заданной морфологии, а так же умных нлотноиривитых щеток градиентных сополимеров. Мартовской встрече Американскош физического общества Даллас, США, . Материалы диссертации опубликованы в печатных работах, из них 2 статьи в рецензируемых журналах и тезисов докладов. Результаты, изложенные в диссертации, получены лично Веневым С. В. Постановка задач исследований, определение методов их решения и интерпретация результатов выполнены совместно с научным руководителем при личном участии Венева С. Макромолекулами называют молекулы большой молекулярной массы, состоящие из большого числа повторяющихся звеньев мономерные звенья, представляющих собой молекулы малой молекулярной массы 1, 2. Первичной структурой макромолекулы, называют последовательность мономерных звеньев из которых она состоит, эти звенья, как правило, связаны между собой ковалентно в длинные полимерные цени. В простейшем случае первичная структура представляет из себя неразветвленную последовательность одинаковых мономерных звеньев и соответствует линейному гомополимеру Рис. Разумеется, в природе существуют и более сложные примеры 35, в частности первичная структура макромолекул ДНК дезоксирибонуклеиновая кислота, кодирующих генетическую информацию живых организмов, представляет из себя линейную последовательность из четырех различных кислотных остатков мономерных звеньев белки, как известно, выполняю в живых организмах великое множество сложных функций и именно первичная структура белков, представляющая из себя также линейную последовательность, но уже из двадцати различных аминокислотных остатков, определяет назначение определенного белка. Л Н 6оо1гт Л 6 т Чг 6г
Рис. Химические формулы некоторых синтетических гомополимеров полиэтилен ПЭ, полиакриловая кислота ПАК, полиэтилен оксид ПЭО, поливинилхлорид ПВХ. Рис. Ю В частности, при растворении диблоксополимеров образованных двумя типами звеньев и сгруппированных поблочпо в селективном растворителе, который является плохим для звеньев одного сорта они в нем нерастворимы и хорошим для звеньев второго сорта они растворимы в нем, они агрегируют друг с другом, образуя надмолекулярные агрегаты различной формы и размеров г нерастворимые звенья стараются минимизировать число контактов с растворителем, поэтому соответствующие блоки имеют тенденцию к слипанию, однако, гг противоположное стремление растворимых блоков препятствует этому процессу изза связанности блоков в единую цепь, не позволяя макромолекулам выпасть в осадок. Балансом указанных конкурирующих факторов и определяется равновесная форма и размер агрегатов. Среди различных устойчивых морфологий агрегатов наиболее распространенными являются, так называемые мицеллы сферической или цилиндрической формы, а также ламели, везикулы и т. Таким образом, ясно, что первичная структура макромолекул во многом предопределяет их поведение в различных ситуациях растворах, расплавах и т. В нейтральных полимерных системах т.