Войти
Химия 17 лекций
Высокомолекулярные соединения
1352
0
Лектор
Аржаков Максим Сергеевич
#лекции
4 курс
Химический факультет
VIII семестр
2017

Курс «Высокомолекулярные соединения» читается студентам химического факультета МГУ имени М. В. Ломоносова.

Целью курса является знакомство студентов с основами науки о полимерах и ее важнейшими практическими приложениями, знание которых необходимо каждому химику, независимо от его последующей узкой специализации.

Объективная основа формирования фундаментальной научной дисциплины «Высокомолекулярные соединения» заключается в том, что полимерное состояние - особая форма существования веществ, которая в основных физических и химических проявлениях качественно отличается от низкомолекулярных веществ. Поэтому главное внимание в курсе уделяется рассмотрению основных свойств высокомолекулярных соединений отличных от свойств низкомолекулярных веществ. С одной стороны, большие размеры и цепное строение макромолекул обуславливают появление ряда важных специфических свойств, которые определяют практическую ценность полимеров как материалов, а также их биологическое значение. С другой стороны, химические превращения и синтез полимеров осуществляются в результате ряда обычных химических реакций хорошо известных из органической химии низкомолекулярных соединений. Однако, участие в этих реакциях макромолекул, макрорадикалов, макроионов вносит качественно новые аспекты в рассмотрение обычных химических реакций.

Список всех тем лекций

Лекция 1. Введение в химию высокомолекулярных соединений..
Термины и понятия курса Сущность предмета и историческая справка Блочная полимеризация Изомеризация

Лекция 2. Конформация макромолекулярной цепи..
Конформация макромолекулярной цепи Внутреннее вращение звеньев в макромолекуле Введение термина гибкость полимерной цепи Рассмотрение модели произвольной цепи Статистический сегмент Куна Рассмотрение модели готовой цепи Кинетический (механический) сегмент Сегментальная подвижность макромолекулы Размер молекулярного клубка Модель свободно сочленённый цепи Модель с учетом валентного угла угла и угла заторможенного вращения Сравнение моделей свободного сочленения цепи, и моделей с учетом углов вращения

Лекция 3. Параметры, описывающие макромолекулу..
Сегментальная подвижность в макромолекуле Степень свернутости макромолекулы Параметры гибкости Химическая структура основной цепи Влияние природы атома основной цепи Природа бокового звена Параметр гибкости Флори Жесткоцепные полимеры Персистентная длина цепи Баланс гибкость-жесткость для полимеров Алифатические полиамиды Ароматические полиамиды Полидисперсность  Степень полидисперсности "Живые цепи" Функции молекулярно массового распределения

Лекция 4. Химия растворов полимеров (часть 1)..
Растворы полимеров Особенности растворов полимеров Концентрационные режимы растворения Правило фаз Гиббса Термодинамика растворения Характеристики растворителя. Осмос Закон Вант-Гоффа Осмометрия Определение качества растворителя в осмометрии Коэффициент набухания макромолекулы Определение тета-температуры

Лекция 5. Химия растворов полимеров (часть 2)..
Осмометрия и использование закона Рауля. Вискозиметрия Отличие низкомолекулярные.соединения от р-ра полимера Ньютоновские системы Зависимость вязкости от напряжения Вязкость в капиллярных вискозиметрах Применимость систем для растворов полимеров Экспериментальные результаты Построение зависимости вязкости от концентрации  Формула Флори-Фокса  Формула Марка-Куна-Хаувинка Частицы Эйнштейна  Полиэлектролиты

Лекция 6. Полиэлектролиты..
Общие слова о поэлектролитах Определение полиэлектролитов Осмотическое давление для незаряженных полимеров Осмотическое давление для бессолевого раствора полиэлектролита Осмотическое давление для солевого раствора полиэлектролита Ионизационные равновесия Гидродинамика растворов полиэлектролитов

Лекция 7. Механика полимеров (часть 1)..
Состояние макроклуба Термо-механический анализ Высокоэластическое состояние

Лекция 8. Механика полимеров (часть 2)..
Термин релаксации Оценка частоты сшивки в полимере Релаксация ползучести Динамометрия Циклическое деформирование

Лекция 9. Механика полимеров (часть 3)..
Динамический механический анализ Сравнение термо-механического анализа и динамического механического анализа Дилатометрический анализ Температура стеклования Пластификация полимеров

Лекция 10. Механика полимеров (часть 4)..
Стеклообразное состояние.  Важность изучения полимерных стекол Физикомеханика полимерных стекол Динамометрический метод измерения для полимерных стекол  Механизм эластической деформации Сравнение динамометрических кривых для одного образца при разных температурах Температура хрупкости Сравнение динамометрических кривых для одного образца при разных скоростях деформации Вязкотекучее состояние

Лекция 11. Структура полимеров (часть 1)..
Структурные критерии кристаллизации Конфигурация Природа боковых групп Конформация Элементарная ячейка для кристаллов полимеров Классификация кристаллов Степень кристалличности Термодинамика кристаллизации Кинетика кристаллизации Изотерма кристаллизации Уравнение Колмогорова-Аврами Скорость кристаллизации Аморфизованные образцы

Лекция 12. Структура полимеров (часть 2)..
Закалка, продолжение Температура плавления Использование метода дилатометрии для определения температуры плавления Зависимость температуры плавления от скорости нагрева Факторы, определяющие температуру плавления Методы и режимы исследования Влияние химической структуры  Размер кристаллита Дефектность  Молекулярная масса полимера Физико механическое поведение полукристаллических полимеров  Термо-механический анализ Использование метода динамометрии Введение термина рекристаллизация

Лекция 13. Структура полимеров (часть 3)..
Механизм деформации полукристаллического полимера полимера в разных условиях  Сравнительный анализ полимерных стёкол и полукристаллических полимеров Сравнение изотропных и ориентированных образцов Прочность материала  Разрушение материала Первый вариант сброса накопленной энергии  Теория хрупкого разрушения материала (Теория Графита) Второй вариант сброса Полистирол Долговечность материалов

Лекция 14. Синтез полимеров (часть 1)..
Синтез полимеров и задачи синтеза Классификации процессов синтезов Требования к мономеру Бифункциональность  Термодинамика цепной полимеризации Тепловой эффект реакции  Факторы, снижающие тепловой эффект  Деполимеризация Принятые допущения в реакции полимеризации Предельные температуры полимеризации Нижняя предельная температура полимеризации

Лекция 15. Синтез полимеров (часть 2)..
Стадии реакции полимеризации Радикальная полимеризация Инициаторы Стадии инициирования Рост цепи Обрыв цепи (управление скоростью полимеризации) Допущения для скорости роста цепи Передача цепи

Лекция 16. Синтез полимеров (часть 3)..
Кинетическая цепь Материальная цепь Разница между материальной и кинетической цепью Ограничения роста цепи Выражение для расчета степени полимеризации Границы использования формулы расчета степени полимеризации Создание стереорегулярных полимеров Катионная полимеризация Анионная полимеризация

Лекция 17. Синтез полимеров (часть 4)..
Кинетика анионной полимеризации Преимущества анионной полимеризации Получение стереорегулярные полимеры Гомополиконденсация Гетерополиконсация Кинетика поликонденсации Сравнение полимеризации и поликонденсации Химические превращения полимеров.  Реакции без изменения степени полимеризации Реакции с увеличением степени полимеризации Реакции с уменьшением степени полимеризации