Makomoekuák fizikája Bevezetés Az egyedi ánc moekuaméet, áncmode a konfomációt befoyásoó tényezők eoszások Poime odatok köcsönhatások eegyedés fázisegyensúy Moekuatömeg meghatáozás fagyáspontcsökkenés foáspontemekedés ozmometia fényszóás szedimentáció viszkozitás GPC Entópiaugamas defomáció temodinamika összetett defomáció
Bevezetés Szekezet és igénybevéte Időfüggő tuajdonságok Műanyagfizika Köcsönhatások és szeepük fizikai és fázisáapotok
Egyedi ánc Fona aak - hajékonyság A ánc aakja: konfomáció Konfomáció eoszás A ánc méetének jeemzése: átagos áncvégtávoság átagos tehetetenségi sugá / / 6 S i N
Átagos áncvégtávoság Vektook ánvégtávoság eedő vekto Átagos négyzetes áncvégtávoság Sok eem, α ij és (α ij π) eemek száma azonos, cosα ij cos (α ij π), a második tag 0 Gomboyodott aak Gomboyodott aak i N...... < N j i j i N N i i...... < N j i ij N α cos N
Átagos áncvégtávoság Rögzített vegyétékszögek N cosα cosα α π θ C C kötés cosα /3 N
Átagos áncvégtávoság Gátot otáció Potenciáis enegia (kj/mo) 5 0 5 0 5 CH 3 H CH 3 H H H H H CH 3 CH 3 H H H H CH 3 CH 3 H H 0 0 60 0 80 40 300 360 N ( cosα ) ( cosα ) ( cosϕ ) ( cosϕ ) Dihedáis szög
Átagos áncvégtávoság Gátó tényezők, statisztikus szegmens Poime T (K) Poipopién izotaktikus 408 4,67 ataktikus 408 5,44 Poiizopén -4 cisz 93 4,70-4 tansz 333 7,35 Poisztio 308 0,00 PMMA izotaktikus 98 0,40 ataktikus 98 8,0 szündiotaktikus 308 7,50 β Átaános aak Statisztikus szegmens β N N N
Konfomáció eoszás Vaószínűségi függvények Rögzített áncvég Boyongás z Tatózkodási vaószínűség egy adott téfogateemben Szabadonkapcsot áncmode 0 y Kuhn-Guth-Mak x
Konfomáció eoszás Vaószínűségi sűűségfüggvény Sűűségfüggvény p () b π 3/ Jeemző méet b Vetüet az x tengeye 3 3 N e b Láncvégtávoság eoszás, p(x) Egy iányba eső eoszás - - 0 Távoság, x
Konfomáció eoszás Legvaószínűbb eoszás Tatózkodási vaószínűség egy téfogateemben p() és téfogat szozata P () π 3 4 b / Bámeyik iányba eső eoszás e b Láncvégtávoság eoszás, P().0 0.8 0.6 0.4 0. 0.0 0 3 Távoság,
Konfomáció eoszás Legvaószínűbb eoszás Legvaószínűbb eoszás Eágazott moekuák b v N 3 g S S ( eágazott) ( ineáis) Átagos áncvégtávoság 5 eágazás esetén g 0,7 P 0 () d N
Poime odatok Jeentőség; köcsönhatások Gyakoati jeentőség festékek agasztók odószeáóság (DC9, hodó) moekuatömeg meghatáozás Köcsönhatások diszpeziós indukciós oientációs hidogén híd Lennad Jones potenciá ( 6 6 0,5 λ ) P ε Potenciáis enegia ν CED i ( 6 6 N ) i 0,5 N i 0,5 ε λ 0 i Kohéziós enegiasűűség δ E N 0 ν H v V M V M V M RT
Poime odatok Eegyíthetőség Fetéte G H T S Entópiavátozás kismósúyú anyagok ( N n x N x ) T S k T n
Poime odatok Eegyíthetőség Eegyítési entópia Köcsönhatás Entapia RV ϕ ϕ S nϕ nϕ V0 U ε H ε N ( ε ε ) ϕ z ε k T χ z ε H k T χ N ϕ Eegyítési szabadentapia, odhatóság ( N nϕ N nϕ N ϕ χ ) G k T
Poime odatok Fázisdiagam Odhatósági paaméte V0 χ ( ) δ δ R T Odhatóság kis entópia gyenge köcsönhatás Koátozott eegyedés UCST és LCST köcsönhatás hőméséket összetéte mósúy Hőméséket (K) LCST fázis fázis UCST 0.0 0. 0.4 0.6 0.8.0 Téfogattöt
Moekuatömeg meghatáozás Jeemzők Odatban töténik. Potenciáküönbségen aapu ( 0 µ ) µ R T n a A Foy-Huggins összefüggést akamazzák. A koncetáció függvényében végzik a méést. A moekuaméettő függő mennyiségeket hatáoznak meg. A módszeek átaában átagokat adnak. A mótömeg meghatáozásához kaibáció szükséges. A módszeek meghatáozott tatományokban mének.
Moekuatömeg meghatáozás Módszeek Foáspontemekedés Fagyáspontcsökkenés T c R T V R T H M H v χ c Ozmózisnyomás π R T R T v χ c c M V 3 R T v c... membán (odanézet)
Moekuatömeg meghatáozás Módszeek Gőznyomásozmometia Fényszóás fecskendő tató fecskendő H c τ A c M w... kama szigeteés odósze evezető tégey temiszto fa Utacentifugáás Szedimentációs sebesség M SD R T S v ρ D R K c M n Γ c Szedimentációs egyensúy
Moekuatömeg meghatáozás Módszeek Viszkozitásméés t η t η 0 η 0 η sp η t t t 0 0 a b η c [] η k []c η [ η] k [ η] c sp ogη c [ ] α η k M v
Moekuatömeg meghatáozás Módszeek Gépemeációs komatogáfia (GPC) [] η M s og[ η] M u og s u Moekuatömeg eoszás [η] M PS (ineáis) PS (fésű) PS (csiag) PS-g-PMMA PMMA (ineáis) PVC PS-g-PMMA (fésű) PPSiO P(St-co-MMA) BR Retenciós téfogat
Moekuatömeg meghatáozás Összefogaó tábázat Módsze Átag Jeeg Extapoáció c 0 Tatomány M 0 3 Fagyáspontcsökkenés M n abszoút igen 5-30 Foáspontemekedés M n abszoút igen 5-30 Ozmózisnyomás M n abszoút igen >5 Gőznyomásozmometia M n eatív igen 0,05-0 Fényszóás M w abszoút igen Centifuga, üepedés M SD M w eatív nem 0,-000 Centifuga, egyensúy M w, M z eatív igen 0,-000 Viszkozitás M v eatív igen GPC eoszás eatív nem tejes
Entópiaugamas defomáció Jeemzők; temodinamika Enevezés defomáció, entópiacsökkenés, visszatéés az egyensúyi heyzetbe Jeegzetessége több 00 % evezibiis defomáció kis moduus pozitív hőméséketfüggés meegedés a defomáció soán Temodinamika TS U A T T T S T U A S U T T f f S T U f f A d d
Entópiaugamas defomáció A defomáció jeege 0.8 0.6 f Feszütség (MPa) 0.4 0. f s f u 0.0 0.0 0.3 0.6 0.9. Defomáció Túnyomóan entópiaugamas defomáci ció.
Entópiaugamas defomáció Feszütség és defomáció Konfomációvátozás entópiavátozás S k n p S C k b C k b Munka, A T S, affin defomáció, eatív méetvátozás λ λ λ 3 Egytengeyű nyújtás: λ λ és λ λ 3 λ / A N k T λ 3 λ Feszütség nyúás összefüggés, f da/dλ S ( λ λ 3) A N k T λ3 f ( λ ) G λ
Entópiaugamas defomáció Feszütség és defomáció.0 Reatív feszütség, σ/e.5.0 0.5 30 % 0.0 0.0 0.4 0.8..6 Defomáció, λ - λ - A megköze zeítés s 30 % defomáci cióig ig évényes.