Microsoft Word kurenkov last copy doc

Полярность связей 
Полярность является важной характеристикой полимеров, 
определяющей их эксплуатационные и диэлектрические свойст-
ва, устойчивость к высоким температурам и агрессивным сре-
дам. В зависимости от полярности связей полимеры делят на 
полярные и неполярные. Количественно степень полярности оце-
нивается дипольным моментом (µ), равным произведению заряда 
(q) на расстояние (r) между зарядами. Дипольный момент мак-
ромолекулы равен векторной сумме дипольных моментов по-
лярных групп в цепи. 

---

15
К полярным относят полимеры, содержащие группы с по-
лярными связями (С–ОН, С–СООН, С–СN, С–СОNH
2
, С–Cl). 
Полярными полимерами являются ПВС, ПАК, ПАН, ПАА, ПВХ. 
Неполярными полимерами являются ПЭ, ПП, ПС, ПБ. 
1.2. Молекулярная масса и молекулярно-массовое 
 распределение полимеров 
Большинство синтетических полимеров состоит из макромо-
лекул различной длины, т.е. являются полидисперсными вследст-
вие статистического (случайного) характера элементарных реак-
ций синтеза и возможности деструкции макромолекул. Биопо-
лимеры обычно однородны по молекулярной массе (ММ), одна-
ко при выделении полимеров некоторые связи разрушаются и 
биополимеры становятся полидисперсными. 
Вследствие полидисперсности полимеры характеризуют 
средними ММ и в зависимости от типа усреднения различают 
среднечисловую и среднемассовую ММ. Существуют и другие 
типы усреднения, так при исследовании гидродинамических 
свойств полимеров определяют среднегидродинамические ММ. 
Такие ММ определяют при измерении вязкости (средневязкост-
ная –
M
η
), константы седиментации (
среднеседиментационная –
M
S
) или коэффициента диффузии (
среднедиффузионная – M
D
). 
Среднечисловая молекулярная масса определяется соотношени-
ем: 
Здесь 
N – число макромолекул, x
i
 – числовая доля
макромолекул с молекулярной массой 
M
i
. x
i
= N
i
 / 
∑
N
i
 . 
Экспериментально 
n
M  измеряют методами, в основе кото-
рых лежат коллигативные свойства растворов (зависящие от 
числа частиц). К таким методам относят осмометрию, криоско-
пию, эбулиоскопию и анализ концевых групп. 

---

16
Среднемассовая молекулярная масса определяется соотно-
шением: 
Здесь 
N – число макромолекул, ω
i
– массовая доля макромо-
лекул с молекулярной массой 
M
i
. ω
i
 = N
i 
M
i
 / 
∑
N
i 
M
i
 . 
Экспериментально 
M
ω
определяют методом светорассея-
ния. Величина 
M
ω
>
n
M  для полидисперсного образца и
M
ω
=
n
M  для монодисперсного образца. Значения 
ω
M
более чувст-
вительны к наличию в образце высокомолекулярных фракций, а 
n
M – к наличию низкомолекулярных фракций. 
Отношение M
ω
/
n
M =К
D
называется 
показателем полидис-
персности. Если образец монодисперсен, то К
D
=1 (редкий слу-
чай). Для большинства синтетических и природных полимеров 
К
D
>1, т.е. полимеры полидисперсны, причём 
К
D
может изме-
няться в широких пределах (от 2 до 20). Значения показателя по-
лидисперсности 
К
D
связаны с механизмом образования полиме-
ра. Так, 
К
D
=1,5 для продукта радикальной полимеризации при 
обрыве цепи рекомбинацией и 
К
D
=2 – при обрыве цепи диспро-
порционированием. Для полимеров, полученных поликон-
денсацией, 
К
D
=1 + Х, где Х – конверсия. При Х→1 (100%)
К
D
=2. 
Для характеристики полидисперсности полимеров, кроме 
показателя полидисперсности, используются кривые 
молекуляр-
но-массового распределения (ММР). Различают интегральные и 
дифференциальные функции ММР (рис. 1), которые могут быть 
числовыми и массовыми. Интегральная кривая ММР – это зави-
симость между ММ и интегральной массовой (или числовой) до-
лей фракций полимера.
Дифференциальная кривая ММР представляет собой зависи-
мость ММ от массовой [молекулярно-массовое распределение 
(ММР) (рис.2, кривая 2)] или числовой доли фракции [молеку-

---

17
лярно-числовое распределение (МЧР) (рис. 2, кривая 1)]. Кривые 
МЧР и ММР не совпадают, т.к на числовое распределение боль-
шое влияние оказывают низкомолекулярные фракции, а на мас-
совое распределение влияют высокомолекулярные фракции. 
Абсцисса центра тяжести площади, ограниченной кривой ММР, 
равна 
ω
M
, а абсцисса центра тяжести площади, ограниченной 
кривой МЧР, равна 
n
M  (см. рис.2). Кривые распределения могут 
иметь один (унимодальные), два (бимодальные) или несколько 
максимумов (полимодальные).
При одинаковой средней ММ полимеры могут иметь раз-
личное ММР – узкое (на рис. 3, кривая 2) и широкое (рис. 3, кри-
вая 1). 
Рис. 1. Кривые интеграль-
ного (2) и дифференциаль-
ного (1) массового ММР 
полимера.
Здесь ∆ m / m
0
– относи-
тельная интегральная доля 
фракций, а (1/ m
0
)(d m/d M) 
– массовая доля фракций. 
Рис. 2. Дифференциальные 
кривые МЧР (1) и ММР(2). 

---

18
Рис. 3. Кривые ММР с 
различной полидисперс-
ностью и одинаковым 
значением средней ММ.