Фазовое состояние полимеров. (Лекция 1) презентация

Содержание

Кристаллизация полимеров

Слайд 1Фазовое состояние полимеров
Кристаллическое
Жидкокристаллическое
Аморфное
Изотропный расплав (раствор)


Слайд 2Кристаллизация полимеров


Слайд 31. Общие понятия кристаллографии
2. Рост кристаллов
3. Кристаллизация полимеров
4. Частично упорядоченные состояния


Слайд 4
Понятие кристалла
Кристаллы (греч. κρυσταλλοζ – лед) – твердые тела, обладающие трехмерной

периодической атомной (или молекулярной) структурой. При определенных условиях образования могут принимать естественную форму правильных симметричных многогранников.

a

b










































Слайд 5Основные понятия
1. Дальний порядок
p
r
2. Анизотропия свойств


Слайд 6Основные понятия
3. Элементарная ячейка
минимальный воображаемый объём кристалла, параллельные переносы (трансляции) которого

в трёх измерениях позволяют построить трёхмерную кристаллическую решетку в целом.

Примитивная P





Объемноцентрированная I






Гранецентрированная С











Гранецентрированная F
















Слайд 7Основные понятия
3. Элементарная ячейка
Решетки Бравэ
Гексагональная
Тригональная
Кубическая
Тетрагональная
Ромбическая
Моноклинная
Триклинная
a = b ≠ c ; α

= β = 90º ; γ = 120º

P

a = b = c ; α = β = γ < 120º

P

a = b = c ; α = β = γ = 90º

P, I, F

a = b ≠ c ; α = β = γ = 90º

P, I

a ≠ b ≠ c ; α = β = γ = 90º

P, C, I, F

a ≠ b ≠ c ; α = γ = 90º ≠ β

P, C

a ≠ b ≠ c ; α ≠ β ≠ γ

P


Слайд 8Симметрия
Операция (элемент) симметрии – преобразование, применение которого переводит геометрическое тело в

тождественное состояние.

Закрытый элемент симметрии – преобразование, при котором хотя бы одна точка объекта остается неподвижной.

Плоскость
симметрии m



Центр
симметрии С (1)

Ось симметрии порядка n




















Инверсионные оси порядка n

Скользящая Плоскость
симметрии



Винтовые оси порядка n


Слайд 9












































































Индексы Миллера
Выражаем отрезки H, K, L, которые плоскость отсекает на осях решетки

в осевых единицах, H=m,  K=n, L=p, где m, n, p - целые числа (координаты узлов), не равные нулю. Записываем величины, обратные этим отрезкам, 1/m, 1/n, 1/p. Находят наименьшее целое общее кратное чисел m, n, p. Пусть НОК=d. В этом случае индексами Миллера  плоскости будут являться целые числа h=d/m, k=d/n, l=d/p,  которые записываются так: (hkl).





Слайд 10Принцип плотной упаковки


Слайд 11Кристаллизация полимеров
КИНЕТИЧЕСКИЙ ПРОЦЕСС
1. Полидисперсность полимеров
2. Вязкость полимерного расплава
=>
=>
Статистическая вероятность осуществления кристаллов

с выпрямленными цепями (КВЦ) чрезвычайно мала

Слайд 12Необходимые условия кристаллизации
1. Регулярность полимерной цепи

Изотактический ПП

Синдиотактический ПП
Нерегулярное чередование
Атактический ПП
2. Высокая

плотность упаковки

ΔG = ΔH-TΔS < 0

Поскольку ΔH < 0 и TΔS < 0, |ΔH|> |TΔS|.
Чем более плотная упаковка возникнет, тем больше падение энтальпии при кристаллизации

3. Высокая подвижность молекул

Tc < Tcr < Tm


Слайд 13Модели полимерных кристаллов
Бахромчатая мицелла
Кристалл с выпрямленными
цепями (КВЦ)
Мономолекулярный складчатый кристалл
Полимолекулярный складчатый

кристалл

Слайд 14Кристаллы ПЭ (ламели)


Слайд 15Кристаллы ПЭ (фибриллы)


Слайд 16Надмолекулярная структура
Сферолиты


Слайд 17Промежуточные выводы
ПОЛИМЕРНЫЙ МАТЕРИАЛ – ВСЕГДА ЧАСТИЧНО КРИСТАЛЛИЧЕСКИЙ
ПЛАВЛЕНИЕ В ШИРОКОМ СПЕКТРЕ ТЕМПЕРАТУР
СВОЙСТВА

ОБРАЗЦОВ ОПРЕДЕЛЯЮТСЯ НАДМОЛЕКУЛЯРНОЙ СТРУКТУРОЙ (Т.Е. УСЛОВИЯМИ КРИСТАЛЛИЗАЦИИ)

Слайд 18Методы определения степени кристалличности
Большеугловое рентгеновское рассеяние
Iq2
q




Слайд 19Методы определения степени кристалличности
Плотность





Полный объем


Слайд 20Теплофизические методы определения степени кристалличности










Слайд 21Теория кристаллизации




Зародышеобразование
Гомогенное
Гетерогенное
Рост зародышей
L
g
G


I Режим
Нуклеация – лимитирующая
стадия
G = biL


II Режим
Несколько нуклеационных
событий

во время заполнения слоя

G = b(iL)0.5


Слайд 22L
g
G
Теория кристаллизации










Слайд 23Кристаллизация. Зародышеобразование.Нуклеация


Слайд 27Аврами уравнение общая валовая кристаллизация
n k
Гомоген гетероген
n k
Сферолит

4 π/3 G3I 3 4π/3 G3N

Пластины 3 π/3 G2Id 2 π G2dN

D- толщина пластин, N – число зародышей
G-линейная скорость роста,
I-скорость зародышеобразования

Слайд 28Плавление

Tm = Tom(1-2σ/HmLρ)

Поверхностная энергия.
Размер.
Плотность
Теплота плавления


Слайд 29Изменение формы монокристалла в заисимости от переохлаждения


Слайд 30Жидкие кристаллы
4,4' - азоксианизол
4 – циано - 4' - октилтерфенил
Холестерилмиристат


Слайд 31Жидкие кристаллы
Нематик
Смектик
Холестерик


Слайд 32Жидкие кристаллы
нематик
смектик
холестерик
Гребнеобразные полимеры


Слайд 33Структура фаз гребнеообразных полимеров
Изотропный расплав
нематик
смектик


Слайд 34Холестерическая спираль


Слайд 35Жидкокристаллические термотропные полимеры
ЖКП Вектра:
Сополимеры полиэфир, полиамид
Низкая вязкость ЖК расплава


Слайд 36Дискотики
hexa- n -alcanoyloxybenzenes
hexa- n -alkoxytriphenylenes
hexa- n -alcanoyloxy
triphenylenes
hexa- n -alcoyl or alkoxy
benzoates

of triphenylene

Слайд 37Дискотические фазы


Слайд 38Жесткие секторо- и конусообразные молекулы

φoh or φh
ordered or disordered
columns



Cubic

Пластические

кристаллы, подобные молекулярным кристаллам СClBr3 , СCl2Br2 , СCl3Br

Слайд 39Жесткие секторо- и конусообразные молекулы
Соли симметричной и несимметричной бензолсульфоновой кислоты


Слайд 40Термотропные фазовые переходы
φh
φoh


Слайд 41Лиотропные фазовые переходы
Липиды


Слайд 42Лиотропные фазовые переходы
Двойной липидный бислой
Цилиндрические или сферические мицеллы


Слайд 43Ротационные колончатые фазы
1. Гибкие линейные полимеры
ПТФЭ и ряд галогенированных полиэтиленов, 1,4-t-полибутадиен,

1,4-цис-поли(2-метилбутадиен), полиэтилен (высокобарическая гексагональная фаза), поли-п-ксилилен, и т.д. Нарушение порядка вдоль оси цепи вызвано в данном случае либо атактичностью полимера

2. Гибкоцепные полимеры с длинными боковыми заместителями

полисилоксаны, полисиланы и полигерманы с привитыми алкильными цепями, полифосфазены или поливинилтриметилсилан - с алкильными или арильными

3. Жесткие макромолекулы с гибкими боковыми заместителями

n – алкилзамещенные поли(L-глутамат), целлюлоза

4. Макромолекулы с мезогенными группами в основной цепи или привитыми.


Обратная связь

Если не удалось найти и скачать презентацию, Вы можете заказать его на нашем сайте. Мы постараемся найти нужный Вам материал и отправим по электронной почте. Не стесняйтесь обращаться к нам, если у вас возникли вопросы или пожелания:

Email: Нажмите что бы посмотреть 

Что такое ThePresentation.ru?

Это сайт презентаций, докладов, проектов, шаблонов в формате PowerPoint. Мы помогаем школьникам, студентам, учителям, преподавателям хранить и обмениваться учебными материалами с другими пользователями.


Для правообладателей

Яндекс.Метрика