Низкая цена
Всего 249a за скачивание одной диссертации
Скидки
75 диссертаций за 4900a по акции. Подробнее
О проекте

Электронная библиотека диссертаций — нашли диссертацию, посмотрели оглавление или любые страницы за 3 рубля за страницу, пополнили баланс и скачали диссертацию.

Я впервые на сайте

Отзывы о нас

Структура и свойства некоторых полигидроксиалканоатов в ориентированном состоянии : диссертация ... кандидата физико-математических наук : 02.00.06

Год: 2005

Номер работы: 50733

Автор:

Стоимость работы: 249 e

Без учета скидки. Вы получаете файл формата pdf

Оглавление и несколько страниц
Бесплатно

Вы получаете первые страницы диссертации в формате txt

Читать онлайн
постранично
Платно

Просмотр 1 страницы = 3 руб



Оглавление диссертации:

Изучение структуры и свойств полимеров играет важную роль в развитии не только физико-химии высокомолекулярных соединений (ВМС), но и таких отраслей науки как молекулярная физика, физика конденсированного состояния, а также в ряде прикладных областей полимерного материаловедения, связанных с разработкой практически важных материалов новых поколений. В этом плане одной из важнейших проблема установления зависимости проблем материаловедения физико-химических и, в является частности, механиче

Глава I Обзор литературных данных

1.1. БИОДЕГРАДИРУЕМЫЕ ПОЛИМЕРЫ Несмотря на кажущуюся тривиальность термина „биодеградация", существуют некоторые разногласия в его трактовке и понимании. Известно несколько типов деградации полимеров в окружающей среде: фотодеструкция, окисление, гидролиз и биодеградация [1]. Часто под биодеградацией опхибочно понимают любую комбинацию перечисленных типов деградации. Однако, общепринятым в науке о полимерах считается представление о биодеградации, как процессе разрыва полимерных цепей,

1.2. СВОЙСТВА ПОЛИГИДРОКСИБУТИРАТА И ЕГО СОПОЛИМЕРОВ Первый представитель гомологического ряда ПГА — полигидроксибутират (ПГБ) был описан еще в 1926 году [24]. Лемуань (Lemoigne) обнаружил, что в суспензии Bacillus megaterium в анаэробных условиях образуется Р-гидроксимаслянная кислота. Её источник был определён, как ПГБ [24]. Начиная с конца 50-х годов XX века, исследователи стали проявлять значительный интерес к ПГБ. Были изучены его некоторые физические и химические свойства [25], влияние

1.3. ХАРД-ЭЛАСТИЧЕСКОЕ СОСТОЯНИЕ ПОЛИМЕРОВ Полимеры относятся к конденсированному виду существования материи и, следовательно, способны находиться в твердом и жидком агрегатных состояниях. В рамках этих понятий для высокомолекулярных соединений дополнительно выделяют ещё и такие физические состояния, как стеклообразное, частично-кристаллическое, высокоэластическое и вязкотекучее [83]. Одним из самых ярких свойств, характерных только для полимерных материалов, является высокоэластичность. Он

1.4. МЕЗОМОРФИЗМ В ПОЛИМЕРАХ в начале 21-го столетия своеобразие представлений о структуре высокомолекулярных соединений (ВМС) заключается во всё большем отходе позиций исследователей от двухфазной модели, согласно которой возможно существование лишь двух фазовых состояний — дальний порядок) и аморфного (ЗП-ближний порядок). На сегодня обнаружены десятки разновидностей равновесных кристаллического (3D- мезоморфных состояний, как в низко-, так и высокомолекулярных соединениях [99—101], приче

1.5. ФАЗОВЫЙ ПЕРЕХОД, ИНДУЦИРОВАННЫЙ МЕХАНИЧЕСКИМ ПОЛЕМ Фазовый переход, происходящий под воздействием внешнего механического поля, — явление довольно часто наблюдаемое для полимеров. В качестве примера можно рассмотреть такой классический случай, как при ориентация (текстурирование) частично кристаллических полимеров вытяжке. При этом кристаллиты „переплавляются", фазу [89], образуя новую которой ориентированную кристаллическую кристаллиты „выстраиваются" ориентируясь криста

1.6. ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ Таким образом, из обзора литературных данных следует, что изучение структуры и температурного поведения ПГБ и его сополимеров, являющихся представителями перспективного класса биополимеров — ПГА, и обладающих оригинальными, а зачастую и уникальными свойствами, приобретает особую актуальность. В последние десятилетия особенно остро встаёт вопрос получения экологически разрушаться безопасных, „зелёных" полимеров, таких которые ВМС, могут легко микроорганизм

Глава II Экспериментально — методическая часть

2.1. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ МЕТОДЫ

Основным прямым методом изучения структуры полимеров является рентгеноструктурный анализ (РСА) [126—128]. Дифракция рентгеновских лучей под больп1ими и малыми углами даёт возможность получать сведения о строении и конформации репхётки, макромолекул, уровне типе и характеристиках мезофазы, кристаллической упорядоченности надмолекулярной структуре полимерного материала [129—131]. Кроме того, данный метод позволяет охарактеризовать фазовый состав системы, провести анализ текстур, оценить факт

Для оценки энтальпии и температуры фазовых и релаксационных переходов были проведены ДСК-измерения на универсальной станции "Metder ТА 4000" (Швейцария). Измеряли тепловой поток, изменявшийся во времени при нагревании или охлаждении образца с постоянной скоростью. Температуру стеклования определяли по точке перегиба кривой зависимости величины теплового потока в области её аномального поведения (скачка), а температуру фазового перехода по максимуму соответств)гющего экзоили эндотер

Механические характеристики образцов исследовали в режиме одноосного растяжения при комнатной температуре на разрывной машине "Instron 1121". Рабочая длина образцов составляла 10 мм, скорость деформации — 20 мм/мин. Измеряли прочность, модуль ynpjrrocra и деформацию образцов при разрыве, а также усадку волокна после разрыва. Статистическая погрешность для всех измерений не превышала 10%. Для единообразного отражения результатов по восстановлению исходного размера при разгрузке деф

Вискозиметрия Молекулярные массы полимеров определены методом вискозиметрии с помощью уравнения Марка-Хаувинка [83]: [ri\=K-'MJ' где [т/] — характеристическая вязкость, Mw — среднемассовая молекулярная масса, К= 1,18x10"^ и а — 0,78 — коэффициенты, которые были рассчитаны для раствора чистого ПГБ в хлороформе при температуре 30°С [136] и, соответственно, данные полученные нами при аналогичных условиях для сополимеров, состоящих в основном из этого мономера, могут использоваться лишь

Часть исследованных нами образцов ПГА была синтезирована на различных штаммах микроорганизмов проф., д.б.н. Т. Г. Воловой [45] (Институт биофизики СО РАН, г. Красноярск) и к.б.н. Г. А. Бонарцевой [138] (Институт биосинтеза им. А. Н. Баха РАН, г. Москва). Все биосинтезированные полимеры подвергались очистке путём многократного растворения в хлороформе с последующим осаждением из отфильтрованного раствора при введении метанола (такие образцы в дальнейпхем мы будем для краткости называть „насц

Как показано в литературном обзоре, главным препятствием в получении высокоориентированного волокна ПГБ и его производных является трудность 65 высокотемпературной переработки полимеров, связанная с близостью температур плавления и активной термодеструкции. С целью репхения данной проблемы группой немецких ученых под руководством проф. G. Schmack для ПГБ с успехом был применён так называемый метод „высокоскоростного прядения" из расплава (high-speed spinning) [10]. Чтобы не допусти

Глава III Структурно-фазовая характеристика и физико-механические свойства полигидроксиалканоатов

3.1. ИЗОТРОПНЫЕ ОБРАЗЦЫ ПОЛИ(Р-ГИДРОКСИБУТИРАТ)А ПГА, как было отмечено выпге, являются биодеградируемыми полимерами. Понятно, что данное свойство может сделать невозможной абсолютную воспроизводимость результатов каждого эксперимента. Две части одного и того же образца, исследованные в разное время, будут в той или иной мере отличаться „предысторией", в определение которой придется в

3.3. ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ВОЛОКОН ПОЛИГИДРОКСИАЛКАНОАТОВ Волокна гомопоАимеря ПГБ Как и следовало ожидать, механические свойства волокон ПГБ, полученных методом гель-формования, значительно отличаются от свойств неориентированных плёнок ПГБ. По сравнению с изотропными образцами у волокон наблюдается существенное увеличение прочности и предельной деформации при разрыве при сохранении достаточно высокого значения модуля Юнга (табл. 3-6). Таблица 3-6. Механические характеристики ПГБ. О

3.5. Выводы 1. Впервые обнаружены хард-эластические свойства волокон ПГА. Высококристаллический гомополимер ПГБ и его сополимеры с относительно небольшим содержанием сомономерных звеньев ведут себя как „классические" хард-эластики, тогда как низкокристаллические сополимеры с относительно большим содержанием сомономерных звеньев фактически являются термоэластопластами, 2. В ориентированных волокнах ПГА впервые обнаружена и идентифицирована мезоморфная структура „необычной" третье

4.1. ОРИЕНТАЦИОННЫЙ ЭФФЕКТ п р и растяжении волокна ПГБ, степень ориентации кристаллитов как измеренная по меридиональному рефлексу (002), так и по экваториальным рефлексам (020) и (ПО) уменьшается (/"изменяется с 0,85 до 0,80 при £=40%, см. рис. 4-1 и 4-2). Как известно, для большинства „обычных" полимерных волокон упругая „подтяжка" приводит к обратному результату. Напротив, подобное поведение характерно для хард-эластических полимерных материалов [86]. Данный эффект прекрасн

4.2. ИНДУЦИРОВАННАЯ МЕХАНИЧЕСКИМ ПОЛЕМ МЕЗОФАЗА Второй обнаруженный эффект — фазовый переход, индуцированный механическим полем. Если в исходном состоянии волокна содержат л и т ь аморфную и кристаллическую фазы, которые можно идентифицировать по характерной картине рентгеновского рассеяния (например, см. рис. 3-2, ^, то при деформации волокна появляется дополнительный рефлекс на экваторе рентгенограммы в области 20 = 18,7° (d=0,47

им) (рис. 4-5), интенсивность которого увеличивается с