На правах рукописи Колядко Ирина Михайловна КОНФОРМАЦИОННАЯ ДИНАМИКА МАКРОМОЛЕКУЛЯРНЫХ ЦЕПЕЙ СТЕКЛООБРАЗНЫХ ПОЛИМЕРОВ 02.00.04 – Физическая химия АВТОРЕФЕРАТ Диссертация на соискание ученой степени кандидата химических наук Казань – 2008 Работа выполнена в ГОУ ВПО «Казанский государственный технологический университет» Научный руководитель: доктор химических наук, профессор Ремизов Александр Борисович Официальные оппоненты: доктор химических наук, профессор Фурер Виктор Львович кандидат химических наук, доцент Хусаинов Михаил Абзалович Ведущая организация: ГОУ ВПО « Казанский государственный университет им. <...> Мембранные технологии разделения смеси веществ вызывают повышенный интерес. <...> Перспективы применения мембранных технологий определяются созданием новых полимерных мембран с заданными свойствами. <...> Это приводит к необходимости исследования внутренней структуры полимера, динамических процессов, происходящих в макромолекулах, определения свободного объёма полимера и распределения его по размерам. <...> Локальная динамика макромолекул определяет релаксационные свойства полимерных материалов, возможность их практического использования. <...> Цель работы: Изучить конформационную динамику макромолекулярных цепей стеклообразных полимеров методом конформационных зондов в сочетании с квантово-химическими расчетами энергий и колебательных спектров различных конформации модельных низкомолекулярных соединений. <...> В качестве объектов исследования взять ряд полиэфиримидов (ПЭИ), поливинилхлорид (ПВХ), полиакрилонитрил (ПАН), конформационная динамика которых может быть обусловлена подвижностью фрагментов основной цепи. <...> С помощью метода конформационного зонда изучить локальную динамику макромолекулярных цепей ряда стеклообразных ПЭИ, ПАН и ПВХ в температурном интервале 300-100 К. <...> Провести квантово-химические расчеты энергий и колебательных спектров различных конформаций модельных соединений <...>
Конформационная_динамика_макромолекулярных_цепей_стеклообразных_полимеров.pdf
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность работы. Мембранные технологии разделения смеси веществ
вызывают повышенный интерес. Перспективы применения мембранных
технологий определяются созданием новых полимерных мембран с заданными
свойствами. Это приводит к необходимости исследования внутренней структуры
полимера, динамических процессов, происходящих в макромолекулах,
определения свободного объёма полимера и распределения его по размерам.
Локальная динамика макромолекул определяет релаксационные свойства
полимерных материалов, возможность их практического использования. Изучение
взаимосвязи структуры и свойств является ключевым моментом при создании
новых материалов.
Цель работы: Изучить конформационную динамику макромолекулярных
цепей стеклообразных полимеров методом конформационных зондов в сочетании с
квантово-химическими расчетами энергий и колебательных спектров различных
конформации модельных низкомолекулярных соединений. В качестве объектов
исследования взять ряд полиэфиримидов (ПЭИ), поливинилхлорид (ПВХ),
полиакрилонитрил (ПАН), конформационная динамика которых может быть
обусловлена подвижностью фрагментов основной цепи.
Для этого были поставлены задачи:
1. С помощью метода конформационного зонда изучить локальную динамику
макромолекулярных цепей ряда стеклообразных ПЭИ, ПАН и ПВХ в
температурном интервале 300-100 К.
2. Провести квантово-химические расчеты энергий и колебательных спектров
различных конформаций модельных соединений.
3. Оценить параметры вращения бензольных колец макромолекул ряда ПЭИ.
4. Оценить параметры движений типа «коленвал» в макромолекулах ПАН и
ПВХ.
5. Интерпретировать ИК спектры поглощения ряда ПЭИ.
Научная новизна.
1. Методами конформационных зондов и квантовой химии изучена локальная
динамика ряда ПЭИ, ПАН и ПВХ в температурном интервале 300-100 К.
2. Обнаружены вторичные релаксационные переходы стеклообразных ПЭИ,
ПАН и ПВХ. Выяснена природа этих переходов.
3. Проведена интерпретация Фурье - ИК спектров ряда ПЭИ. Выделены
полосы поглощения для исследования локальной динамики групп СН3 и СF3.
3
Стр.3