Książka jest pomyślana jako pomoc dla studentów i pracowników
naukowych zainteresowanych badaniami polimerów. Jest poświęcona
podstawom fizycznych właściwości polimerów syntetycznych i składa się z
dwunastu rozdziałów, z których każdy dotyczy innych zagadnień. W
pierwszych sześciu rozdziałach jest mowa o zasadniczych sposobach opisu
struktury polimerów, relacjach pomiędzy metodami syntezy polimerów a
ich stopniem polimeryzacji oraz o właściwościach roztworów polimerów.
Kolejne rozdziały są poświęcone polimerom w stanie skondensowanym.
Przedstawiają typowe cechy wielu polimerów: stan szklisty, sprężystość
kauczukową i właściwości lepkosprężyste. Budowę morfologiczną oraz
krystaliczną strukturę polimerów z uwzględnieniem układów zawierających
mezogeny omówiono w ostatnich dwóch rozdziałach.
Spis treści:
WSTĘP
I.
Budowa polimerów: pojęcie jednostki monomerycznej (meru), (w
homopolimerze, kopolimerze), cząsteczka polimeru (liniowa,
rozgałęziona), sieć polimerowa, agregaty cząsteczek, krystality.
Oddziaływania fizyczne jako chwilowe wiązania, splątania łańcuchów jako
węzły sieci. Polidyspersyjność, średnie ciężary (masy) cząsteczkowe,
momenty rozkładu stopni polimeryzacji
II. Typy polireakcji a rozkłady stopni
polimeryzacji: polimeryzacja stopniowa, rodnikowa, kationowa i
anionowa. Empiryczne funkcje opisujące rozkłady stopni polimeryzacji.
Polimeryzacja z udzialem monomerów wielofunkcyjnych. Punkt żelowania
(przemiana zol-żel)
III. Taktyczność. Izomeria cis-trans.
Mikrostruktura polidienów. Giętkość makrocząsteczek. Wymiary
pojedynczej cząsteczki: odległość końców łańcucha, promień
bezwładności, długość persystentna, długość konturu makrocząsteczki.
Modele łańcuchów polimeru. Wymiary makrocząsteczek nieliniowych.
Rzeczywiste wymiary kłębków typowych polimerów
IV. Roztwory i stopy polimerów. Parametr
długości segmentu b. Pojęcie objętości wyłączonej, punkt i temperatura
8 (theta), roztwory rozcieńczone, semirozcieńczone i stężone, wykres
pseudofazowy roztworów polimerów. Wymiary makrocząsteczek w roztworach,
współczynnik ekspansji. Koncepcja blobów
V. Roztwory i mieszaniny polimerów. Entropia i
entalpia mieszania. Wykres fazowy roztworu polimeru (stopu kilku
polimerów). Polidyspersyjność a wykres fazowy. Podział fazy w układach
polimerowych. Kratowy model roztworu semirozcieńczonego. Równanie
Flory'ego-Hugginsa. Parametr rozpuszczalności
VI. Podstawy hydrodynamiki roztworów polimerów.
Lepkość zredukowana i właściwa rozcieńczonego roztworu polimeru,
graniczna liczba lepkościowa. Zależność lepkości roztworu od masy
cząsteczkowej polimeru, wzór Marka-Houwinka. Molekularne teorie
lepkości - teoria Kirkwooda i Risemana. Model kuli równoważnej i
uniwersalne równanie Flory'ego
VII. Fizyczne właściwości polimerów w stanie
skondensowanym. Zależność modułu sztywności od temperatury: polimery
amorficzne, semikrystaliczne i usieciowane, mieszaniny polimerów.
Przejście szkliste: koncepcja objętości swobodnej, interpretacja
termodynamiczna, ujęcie kinetyczne
VIII. Zależność temperatury zeszklenia od budowy
meru, wielkości podstawników, ciężaru cząsteczkowego. Przejście
szkliste a reakcje polimeryzacji. Równoważność czasowo-temperaturowa
polimerów. Równanie WLF
IX. Entropowy charakter sprężystości
kauczukowej. Statystyczna teoria sprężystości polimerów. Modele sieci
idealnej: sieć afiniczna, fantomowa i z ograniczoną fluktuacją węzłów.
Równanie stanu naprężenie-odkształcenie. Pęcznienie polimerów
usieciowanych, rownanie Flory'ego-Rehnera. Równanie Mooneya-Rivlina
X. Molekularna interpretacja lepkosprężystych
właściwości roztworów i stopów polimerów. Splątania łańcuchów i ich
wpływ na moduł przy plateau, lepkość i podatność stacjonarną roztworów
i stopów. Teoria Rouse'a i koncepcja reptacji makrocząsteczek jako
metody interpretacji ich dynamiki
XI. Morfologia polimerów w stanie
skondensowanym. Stan krystaliczny polimerów. Monokryształy i formy
polikrystaliczne. Budowa komórki elementarnej. Polidyspersyjność a
temperatura topnienia polimerów. Liniowe wymiary makrocząsteczek w
fazie krystalicznej. Równanie Avramiego. Teoria nukleacji Hoffmana
XII. Polimery o sztywnych cząsteczkach. Typy
mezofazy, układy termo- i liotropowe. Elementy geometrycznej teorii
stanu ciekłokrystalicznego. Budowa i temperatura przemian fazowych
niektórych mezogenów. Polimery o właściwościach ciekłokrystalicznych
DODATKI
A. Podstawowe pojęcia rachunku prawdopodobieństwa
B. Elementy lepkosprężystości. Statyczne właściwości lepkosprężyste materiałów w obszarze lepkosprężystości liniowej
LITERATURA
STRESZCZENIE
SUMMARY