Współczesna wiedza o polimerach. Tom 1

Jan F. Rabek

Uzyskaj dostęp

Zakup książkę

ISBN/ISSN:

978-83-01-19245-7

DOI:

Wydawnictwo:

Wydawnictwo Naukowe PWN

Rok wydania:

2017

Liczba stron:

481

XML:ISBN/ISSN:

ONIX MARC21

Bibliografia:

Rabek, Jan F.. Współczesna wiedza o polimerach. Tom 1. Red. . Warszawa: Wydawnictwo Naukowe PWN, 2017, 481 s. ISBN 978-83-01-19245-7

Bibliografia refWorks:

RT Book, Whole

SR Electronic(1)

A1 Rabek, J.F.

T1 Współczesna wiedza o polimerach. Tom 1

PB Wydawnictwo Naukowe PWN

PP Warszawa

YR 2017

SN 978-83-01-19245-7

Bibliografia BibTex:

@Book{ 172283, author = "Rabek, Jan F.", editor = "", title = "Współczesna wiedza o polimerach. Tom 1", publisher = "Wydawnictwo Naukowe PWN", year = "2017", address = "Warszawa", isbn = "978-83-01-19245-7" }

Bibliografia endNote:

TY - BOOK

AU - Rabek, Jan F.

ED -

TI - Współczesna wiedza o polimerach. Tom 1

PB - Wydawnictwo Naukowe PWN

CY - Warszawa

PY - 2017

SN - 978-83-01-19245-7

ER -

Netografia (standard APA):

Rabek, Jan F.. Współczesna wiedza o polimerach. Tom 1 [baza danych online] Warszawa: Wydawnictwo Naukowe PWN, 2017 [dostęp: 03 07 2024]. Dostęp w Ibuk Libra: https://libra.ibuk.pl/reader/wspolczesna-wiedza-o-polimerach-tom-1-jan-f-rabek-172283.

polimery, polimery nieorganiczne

Materiały polimerowe są wykorzystywane we wszystkich dziedzinach techniki, a chemia polimerów to istotna, interdyscyplinarna dziedzina wiedzy, niezbędna nie tylko chemikom, ale również inżynierom, technologom, a nawet lekarzom. Współczesna wiedza ...

Więcej

ISBN/ISSN:

978-83-01-19245-7

DOI:

Wydawnictwo:

Wydawnictwo Naukowe PWN

Rok wydania:

2017

Liczba stron:

481

XML:ISBN/ISSN:

ONIX MARC21

1.1. Znaczenie polimerów w życiu człowieka20
1. WSTĘP DO NAUKI O POLIMERACH20
1.1.1. Krótka historia rozwoju polimerów20
1.2. Podział polimerów22
1.1.2. Nagrody Nobla związane z chemią polimerów22
1.3. Zalecenia IUPAC w sprawie nomenklatury stosowanej w chemii polimerów23
Zalecana literatura24
2. BUDOWA POLIMERÓW26
2.1. Podstawowe pojęcia związane z budową polimerów26
2.1.1. Oligomery27
2.2. Budowa kopolimerów28
2.1.2. Polimery telecheliczne28
2.1.3. Stopień polimeryzacji28
2.3. Klasyfikacja polimerów30
2.3.1. Kryterium budowy chemicznej polimerów30
2.3.2. Kryterium budowy fizycznej polimerów31
2.3.3. Kryterium właściwości reologicznych31
Zalecana literatura32
3. BUDOWA MAKROCZĄSTECZEK POLIMERÓW33
3.1. Podstawowe pojęcia dotyczące budowy makrocząsteczek33
3.1.1. Struktury I-rzędowe (konfiguracje)33
3.1.2. Konfiguracja stereoregularna (konfiguracja monotaktyczna) monopodstawionych polimerów olefinowych (–CH2–CHR–)34
3.1.3. Konfiguracja stereoregularna (konfiguracja ditaktyczna)dipodstawionych polimerów olefinowych (–CH2–CRR'–)37
3.1.4. Sekwencja konfiguracyjna w polimerach38
3.1.5. Metody badania taktycznościi sekwencji konfiguracyjnej polimerów39
3.1.6. Struktury stereoregularne kopolimerów39
3.2. Struktury II-rzędowe (konformacje)40
3.2.1. Konformacja zygzakowata40
3.2.2. Konformacja łódkowa i krzesełkowa41
3.2.3. Konformacja chiralna41
3.2.4. Konformacja rotacyjna43
3.2.5. Energia rotacyjna45
3.2.6. Giętkie i sztywne łańcuchy makrocząsteczek46
3.2.7. Konformacje rotacyjne makrocząsteczek49
3.2.8. Konformacja helikalna (spiralna)50
3.2.9. Poli(α-olefiny) izotaktyczne51
3.2.10. Poli(α-olefiny) syndiotaktyczne52
3.2.11. Polimery izotaktyczne stereoblokowe52
3.2.12. Polimery hemitaktyczne53
3.2.13. Różnice we właściwościach fizycznych polimerów monotaktycznych53
3.3. Struktury III i IV-rzędowe (agregacje)54
3.3.1. Struktury topologiczne makrocząsteczek55
3.4. Metody badania struktury makrocząsteczek za pomocą grafiki komputerowej57
Zalecana literatura58
4. ODDZIAŁYWANIA MIĘDZYCZĄSTECZKOWE W POLIMERACH59
4.1. Pierwotne siły wiążące w makrocząsteczkach59
4.2.1. Siły van der Waalsa62
4.2.2. Oddziaływania dipol–dipol62
4.2.3. Dipole indukowane64
4.2.4. Polaryzowalność64
4.2.5. Polarność polimerów65
4.2.6. Siły indukcyjne65
4.2.7. Siły dyspersyjne66
4.2.8. Oddziaływania donorowo–akceptorowe67
4.2.9. Wiązanie wodorowe67
4.2.10. Rola wiązania wodorowego w biopolimerach70
Zalecana literatura72
4.2.11. Oddziaływania międzycząsteczkowe w roztworach72
5. ROZTWORY POLIMERÓW74
5.1. Rozpuszczanie polimerów74
5.1.1. Rozpuszczalność polimerów74
5.1.2. Termodynamiczne warunki rozpuszczalności polimeru76
5.1.3. Parametry rozpuszczalności polimerów77
5.2. Makrocząsteczka w roztworze81
5.2.1. Statystyczny kłębek makrocząsteczki81
5.2.2. Objętość hydrodynamiczna kłębka84
5.2.3. Kłębek polimeru w roztworze84
5.2.4. Temperatura Θ86
5.2.5. Górna i dolna krytyczna temperatura rozpuszczalności87
Zalecana literatura89
6. MASY MOLOWE MAKROCZĄSTECZEK91
6.1. Podstawowe definicje91
6.2. Średnie masy molowe makrocząsteczek91
6.2.1. Wpływ masy molowej makrocząsteczek na ich właściwości fizyczne, mechaniczne i chemiczne94
6.2.2. Rozkład mas molowych makrocząsteczek94
6.2.3. Cechy szczególne polidyspersyjności95
6.2.4. Wpływ rozkładu masy molowej makrocząsteczekna ich właściwości fizyczne, mechaniczne i chemiczne97
6.2.5. Przykład obliczania średnich mas molowych Mn i Mw oraz wskaźnika polidyspersyjności na podstawie pomiarów98
6.3. Metody frakcjonowania polimerów99
6.3.1. Frakcjonowanie przez strącanie99
6.3.2 Frakcjonowanie przez rozpuszczanie100
6.3.3. Frakcjonowanie kopolimerów101
6.3.4. Preparatywne frakcjonowanie metodą Bakera–Williamsa101
6.3.5. Frakcjonowanie podczas przepływu w poprzecznym polu sił102
6.4. Metody wyznaczania mas molowych103
6.4.1. Chemiczna analiza grup końcowych104
6.4.2. Pomiary wielkości Mn oparte na właściwościach koligatywnych makrocząsteczek106
6.4.3. Osmometria membranowa106
6.4.4. Współczynniki wirialne111
6.4.5. Prężność par nad roztworem111
6.4.6. Ebuliometria i krioskopia113
6.4.7. Wyznaczanie lepkościowo średniej masy molowej116
6.4.8. Graniczna liczba lepkościowa wyznaczana na podstawie pomiaru przy jednym stężeniu119
6.4.9. Pomiary lepkości roztworów polimerów119
6.4.10. Hydrodynamika przepływu cieczy przez kapilary121
6.4.11. Wyznaczanie mas molowych za pomocą pomiarów chromatografii żelowej123
6.5. Wyznaczanie mas molowych za pomocą pomiarów sedymentacyjnych127
6.5.1. Oznaczanie mas molowych metodą pomiaru szybkości sedymentacji128
6.5.2. Aparatura do ultrawirowania129
6.5.3. Współczynnik sedymentacji132
6.5.4. Współczynnik dyfuzji133
6.5.5. Pomiar współczynnika dyfuzji135
6.5.6. Oznaczanie mas molowych metodą pomiaru równowagi sedymentacyjnej137
6.5.7. Metoda Archibalda137
6.5.8. Oznaczanie mas molowych metodą pomiaru sedymentacji w gradiencie gęstości137
6.6. Wyznaczanie mas molowych polimerówz a pomocą dynamicznego rozpraszania światła139
6.7. Spektrometria masowa w badaniach polimerów143
6.7.1. Mechanizm jonizacji143
6.7.2. Budowa spektrometru masowego145
Zalecana literatura149
7. ROZDZIELANIE METODAMI CHROMATOGRAFICZNYMI POLIMERÓW I PRODUKTÓW SYNTEZY DO BADAŃ STRUKTURALNYCH154
7.1. Metody ekstrakcyjne154
7.2. Metody chromatograficzne154
7.2.1. Podstawy chromatografii156
7.2.2. Chromatografia cienkowarstwowa159
7.2.3. Chromatografia kolumnowa adsorpcyjna161
7.2.4. Elektroforeza kapilarna164
7.2.5. Chromatografia powinowactwa166
7.2.6. Chromatografia gazowa166
7.2.7. Pirolityczna chromatografia gazowa171
7.2.8. Chromatografia inwersyjna172
Zalecana literatura173
8. ODDZIAŁYWANIE PROMIENIOWANIA ELEKTROMAGNETYCZNEGO Z POLIMERAMI175
8.1. Opis promieniowania elektromagnetycznego175
8.2. Absorpcja promieniowania elektromagnetycznego przez makrocząsteczki176
8.3. Procesy fotofizyczne związane z absorpcją promieniowania UV/VIS178
Zalecana literatura180
9. ZASTOSOWANIE SPEKTROSKOPII UV/VIS DO BADANIA POLIMERÓW181
9.1. Podstawowe prawa spektroskopii UV/Vis181
9.2. Przygotowanie próbek polimerów do badań widm elektronowych189
Zalecana literatura191
10. BADANIE STRUKTUR POLIMEROWYCH METODAMI SPEKTROSKOPII W PODCZERWIENI (IR)192
10.1. Podstawy oddziaływania promieniowania podczerwonego z polimerami192
10.1.1. Ruchy oscylacyjne i rotacyjne atomów i grup w makrocząsteczce192
10.1.2. Widma oscylacyjne polimerów194
10.2. Pomiar widm absorpcyjnych w podczerwieni (IR)197
10.2.1. Przygotowanie próbek polimerów do badań widm IR197
10.2.2. Spektrofotometria wewnętrznego odbicia promieniowania IR202
10.2.3. Metoda odbicia dyfuzyjnego205
10.2.4. Fotoakustyczna spektroskopia IR206
10.3. Analiza i zastosowania widm IR polimerów208
10.3.1. Ilościowa interpretacja widm IR208
10.3.2. Zastosowanie spektroskopii IR do badania taktyczności i sekwencji konfiguracyjnej w polimerach208
10.3.3. Spektroskopia wiązania wodorowego209
10.3.4. Zastosowanie spektroskopii IR do badania deuterowanych polimerów211
10.3.5. Spektrofotometria absorpcyjna IR w świetle spolaryzowanym211
10.3.6. Zastosowanie spekroskopii IR do badania orientacji makrocząsteczek213
10.3.7. Spektroskopia IR w bliskiej podczerwieni213
10.3.8. Zastosowanie spektroskopii IR do badania procesów starzenia polimerów214
Zalecana literatura215
11. BADANIE STRUKTUR POLIMEROWYCH METODAMI SPEKTROSKOPII RAMANA217
11.1. Podstawy spektroskopii Ramana217
11.2. Pomiar widm Ramana218
11.3. Badanie polimerów za pomocą spektroskopii Ramana219
Zalecana literatura220
12. BADANIE STRUKTUR POLIMEROWYCH METODAMI MAGNETYCZNEGO REZONANSU JĄDROWEGO (NMR)222
12.1. Podstawy spektroskopii NMR222
12.2. Pomiar widm NMR polimerów224
12.2.1. Przesunięcie chemiczne226
12.2.2. Interpretacja widm NMR polimerów230
12.3. Zastosowania spektroskopii NMR do badania struktury polimerów231
12.3.1. Spektroskopia 13C NMR polimerów234
12.3.2. Spektroskopia NMR polimerów w fazie stałej235
12.4. Dwuwymiarowa spektroskopia 2D-NMR polimerów236
12.5. Metoda chemicznie indukowanej dynamicznej polaryzacji jąder239
Zalecana literatura240
13. ZASTOSOWANIE SPEKTROSKOPII EMISYJNEJ DO BADANIA POLIMERÓW: FLUORESCENCJA I FOSFORESCENCJA243
13.1. Podstawy spektroskopii emisyjnej polimerów: widma fluorescencji i fosfore- scencji243
13.2. Metody badania widm emisyjnych244
13.3. Fluorescencja ekscymerowa247
13.4. Fluorescencja ekscypleksowav248
13.5. Znaczniki fluorescencyjne249
13.6. Efekt antenowy w polimerach i jego badanie250
Zalecana literatura251
14. STRUKTURA FIZYCZNA POLIMERÓW252
14.1. Podział polimerów pod względem struktury fizycznej252
14.1.1. Stany fizyczne makrocząsteczek253
14.1.2. Polimery amorficzne254
14.1.3. Zmiany właściwości fizycznych i mechanicznych przy przejściu ze stanu szklistego do plastycznego256
14.1.4. Objętość swobodna, objętość właściwa i objętość molowa258
14.1.5. Wpływ budowy makrocząsteczek na temperaturę zeszklenia260
14.2 Topnienie polimerów262
14.1.6. Temperatura zeszklenia kopolimerów262
14.2.1. Wpływ budowy makrocząsteczek na temperaturę topnienia264
14.2.2. Polimery zmiennofazowe do akumulacji ciepła266
14.2.3. Mierzalne zmiany różnych właściwości fizycznych i mechanicznych poli- merów przy przejściu ze stanu szklistego do plastycznego w temperaturze Tg i Tm266
14.2.4. Wyznaczanie wartości temperatury zeszklenia i temperatury topnienia metodą dylatometryczną268
14.2.5. Wyznaczanie wartości temperatury zeszklenia i temperatury topnienia metodą chromatografii inwersyjnej269
Zalecana literatura270
15. MORFOLOGIA POLIMERÓW271
15.1. Struktura nadcząsteczkowa271
15.2. Morfologia kryształów271
15.2.1. Polikrystaliczne struktury włókniste274
15.2.2. Polikrystaliczne struktury shish-kebab276
15.2.3. Polikrystaliczne struktury sferolitowe277
15.2.4. Polikrystaliczne struktury rozgałęzione279
15.2.5. Porównanie wielkości kryształów polimerowych280
15.2.6. Orientacja krystalitów281
15.2.7. Orientacja włókien polimerowych282
15.2.8. Struktury krystaliczne w biopolimerach282
15.3. Metody badania morfologii polimerówv283
15.3.1. Rentgenografia WAXS i SAXS283
15.3.2. Małokątowe rozpraszanie światła (SALS)288
15.3.3. Małokątowe rozpraszanie neutronów289
15.3.7. Zastosowanie promieniowania synchrotronowego290
15.3.8. Metody mikroskopowe290
15.3.9. Transmisyjna elektronowa mikroskopia292
15.3.10. Skaningowa mikroskopia elektronowa297
15.3.11. Skaningowa mikroskopia sił atomowych299
15.3.12. Skaningowa mikroskopia tunelowa302
15.4. Krystalizacja polimerów303
15.4.1. Czynniki wpływające na krystalizację polimerów306
15.4.2. Porównanie procesów krystalizacji substancji małocząsteczkowych z krystalizacją polimerów307
15.4.3. Wyznaczanie stopnia krystaliczności308
15.4.4. Metoda pomiaru gęstości308
15.4.5. Metoda dylatometryczna310
15.4.6. Metoda kalorymetryczna310
15.4.7. Metoda spektroskopii IR311
15.4.8. Metoda rentgenograficzna312
Zalecana literatura313
16. SIECIOWANIE, MIESZANINY I STOPY POLIMEROWE317
16.1. Sieciowanie317
16.1.1. Pamięć kształtu318
16.1.2. Sieci polimerowe319
16.1.3. Modele sieci321
16.1.4. Przenikające się sieci polimerowe321
16.2. Makrożele322
16.2.1. Nanożele i mikrożele325
16.2.2. Hydrożele327
16.2.3. Polimerowe reagenty żelowe329
16.2.4. Proces pęcznienia330
16.2.5. Fizyczne i chemiczne metody badania żeli331
16.3. Mieszaniny polimerów334
16.4. Stopy polimerów335
Zalecana literatura336
17. WŁAŚCIWOŚCI ELEKTRYCZNE POLIMERÓW338
17.1. Przewodność elektryczna338
17.2. Właściwości elektroizolacyjne polimerów339
17.3. Przenikalność dielektryczna i tangens kąta stratności341
17.4. Oporność na prądy pełzające343
17.5. Elektryczność statyczna na polimerach343
17.5.1. Antystatyki345
Zalecana literatura346
18. WŁAŚCIWOŚCI OPTYCZNE POLIMERÓW347
18.1. Załamanie światła w polimerach347
18.2. Odbicie światła od powierzchni polimerów350
18.3. Zjawisko dwójłomności w polimerach351
18.4. Zjawisko dichroizmu w polimerach353
18.5. Skręcalność optyczna w polimerach354
18.6. Dichroizm kołowy355
18.7. Dyspersja skręcalności optycznej355
18.7.1. Magnetyczna dyspersja skręcalności optycznej i magnetyczny dichroizm kołowy357
Zalecana literatura358
19. WŁAŚCIWOŚCI MECHANICZNE POLIMERÓW360
19.1. Podstawy reologii polimerów360
19.2. Modele reologiczne polimerów364
19.2.1. Model Hooka365
19.2.2. Model St. Venata365
19.2.3. Model Newtona365
19.2.4. Ciecze nienewtonowskie366
19.2.5. Złożone modele reologiczne367
19.3. Zmiany właściwości reologicznych przy przejściu ze stanu szklistego do plastycznego368
19.4. Odkształcenia sprężyste w kauczukach372
19.5. Pomiary właściwości fizykomechanicznych polimerów372
19.5.1. Badanie wytrzymałości polimerów na rozciąganie372
19.5.2. Badanie wytrzymałości polimerów na ściskanie377
19.5.3. Badanie wytrzymałości polimerów na długotrwałe rozciąganie i ściskanie378
19.5.4. Badanie wytrzymałości polimerów na zmęczenie378
19.5.5. Badanie wytrzymałości polimerów na udarność i ścinanie380
19.5.6. Badanie wytrzymałości polimerów na zginanie383
19.5.7. Badanie twardości383
19.5.8. Badanie na ścieranie384
19.5.9. Badania materiałów metodami nieniszczącymi próbki385
Zalecana literatura386
20. WŁAŚCIWOŚCI TERMICZNE POLIMERÓW388
20.1. Oddziaływanie ciepła na polimery388
20.1.1. Rozszerzalność liniowa389
20.1.2. Rozszerzalność cieplna389
20.1.3. Pojemność cieplna390
20.1.4. Ciepło właściwe390
20.1.5. Przewodność cieplna391
20.1.6. Przewodność termiczna391
20.1.7. Odporność cieplna392
20.1.8. Odporność cieplna kształtu392
20.2. Analiza termiczna polimerów393
20.2.1. Metody analizy termicznej394
20.2.2. Pomiary kalorymetryczne395
20.2.3. Analiza termograwimetryczna396
20.2.4. Różnicowa analiza termiczna398
20.2.5. Różnicowa kalorymetria skaningowa399
20.2.6. Pomiar ciepła właściwego polimerów400
20.2.7. Wyznaczanie temperatury zeszklenia polimerów400
20.2.8. Wyznaczanie temperatury topnienia polimerów i ciepła topnienia metodą DTA lub DSC401
20.2.10. Pomiar termicznej przewodności polimerów402
20.2.9. Modulowana różnicowa kalorymetria skaningowa402
20.2.11. Mikrotermiczna analiza skaningowa403
20.2.12. Termodylatometria403
20.2.13. Termomechaniczna analiza403
20.2.14. Termoakustyka404
20.2.15. Termoluminescencja405
20.2.16. Termoprzewodność elektryczna405
Zalecana literatura406
21. DEGRADACJA POLIMERÓW408
21.1. Mechanizmy degradacji fizycznej polimerów408
21.1.1. Ogólny mechanizm degradacji polimerów409
21.1.2. Degradacja termiczna polimerów412
21.1.3. Depolimeryzacja termiczna polimerów414
21.1.4. Proces palenia się polimerów414
21.1.5. Metody opóźniające palenie polimerów417
21.1.6. Środki opóźniające palenie417
21.2.7. Skutki pożarowe polimerów419
21.1.8. Degradacja fotochemiczna polimerów421
21.1.9. Mechanizmy działania fotostabilizatorów422
21.1.10. Degradacja radiacyjna polimerów424
21.1.11. Degradacja ultradźwiękowa polimerów426
21.1.12. Mechanodegradacja427
21.2. Mechanizmy degradacji chemicznej polimerów428
21.2.1. Degradacja oksydacyjna polimerów tlenem cząsteczkowym428
21.2.2. Mechanizmy działania antyutleniaczy430
21.2.3. Degradacja oksydacyjna polimerów tlenem singletowym431
21.2.4. Degradacja oksydacyjna polimerów tlenem atomowym432
21.2.5. Ozon w atmosferze432
21.2.6. Degradacja oksydacyjna polimerów ozonem433
21.2.7. Degradacja włókien naturalnych434
21.3. Badanie kinetyki procesów degradacji435
21.4. Polimery degradowalne436
21.4.1. Polimery fotodegradowalne437
21.4.2. Naturalne polimery biodegradowalne437
Zalecana literatura439
1. Wstęp do nauki o polimerach443
LITERATURA UZUPEŁNIAJĄCA443
2. Budowa polimerów445
3. Budowa makrocząsteczek polimerów446
4. Oddziaływania międzycząsteczkowe w polimerch447
5. Roztwory polimerów448
6. Masy molowe makrocząsteczek448
7. Rozdzielanie polimerów i produktów syntezy metodami chromatograficznymi dla badań strukturalnych449
10. Zastosowanie spektroskopii Ir do badania polimerów451
8. Oddziaływanie promieniowania elektromagnetycznego z polimerami451
9. Zastosowanie spektroskopii Uv/Vis do badania polimerów451
11. Zastosowanie spektroskopii ramana do badania polimerów453
Katalogi widm spektralnych w podczerwieni453
12. Spektroskopia magnetycznego rezonansu jądrowego (NMR) do badania polimerów454
13. Zastosowanie spektroskopii emisyjnej do badania polimerów: fluorescencja i fosforescencja456
Katalogi widm spektralnych 13C NMR456
14. Struktura fizyczna polimerów457
15. Morfologia polimerów458
Metody rentgenograficzne459
Metody mikroskopowe460
16. Sieciowanie, mieszaniny i stopy polimerowe461
17. Właściwości elektryczne polimerów463
18. Właściwości optyczne polimerów463
19. Właściwości mechaniczne polimerów464
20. Właściwości termiczne polimerów465
21. Degradacja polimerów466
INDEKS468
DOROBEK NAUKOWY PROF. JANA F. RABKA480