проф. Хохлов А.Р., проф. Филиппова О.Е., с.н.с. Тамм М.В.
«Введение в науку о полимерах»

3 курс, 6 семестр, 32 часа,
4 курс, 7 семестр, 36 часов
Материалы лекций по физике полимеров
  1. Основные представления науки о полимерах.
    1. Полимеры вокруг нас. История развития науки о полимерах.
    2. Гибкость полимерной цепи. Механизмы гибкости.
    3. Основные типы полимерных макромолекул. Разветвленные полимеры и сетки. Полиэлектролиты. Кольцевые макромолекулы.
    4. Основные состояния полимерных веществ. Полимерные растворы. Смеси полимеров. Микрофазное расслоение в блок-сополимерах.
    5. Идеальный полимерный клубок. Персисентная длина. Куновский сегмент.
    6. Гауссово распределение расстояния между концами идеального клубка.
    7. Свойство высокоэластичности. Классическая теория высокоэластичности полимерных сеток.
    8. Модели полимерных цепей для описания систем с объемными взаимодействиями. Представление о тета-температуре. Проблема исключенного объема.
    9. Клубок и глобула. Переход клубок-глобула в отдельной макромолекуле.
    10. Переход спираль-клубок.
    11. Рассеяние света растворами полимеров. Упругое и неупругое светорассеяние.
    12. Оптические свойства полимеров. Оптическая и ИК-спектроскопия. Двойное лучепреломление и оптическая активность в полимерных системах.
    13. Вязкость разбавленных растворов полимеров. Характеристическая вязкость. Гидродинамические взаимодействия.
    14. Динамика полимерных жидкостей. Свойство вязкоупругости. Основы теории рептаций. Вязкость полимерного расплава в теории рептаций.
    15. Гель-электрофорез и гель-проникающая хроматография.
    16. Концентрированные полимерные растворы. Концентрационные режимы поведения полимеров в растворе. Экранирование объемных взаимодействий в полимерных растворах. Метод скейлинга.
    17. Поведение полимерных растворов в плохих растворителях. Решеточная теория Флори полимерных растворов. Бинодаль и спинодаль для полимерного раствора в плохом растворителе.
    18. Смеси полимеров. Термодинамика смеси полимеров. Микрофазное расслоение в блок-сополимерах.
    19. Жидкокристаллическое упорядочение в полимерных растворах.
    20. Полиэлектролиты. Теория Дебая-Хюккеля. Конденсация противоионов и образование ионных пар. Иономеры. Понятие об электростатической персистентной длине.
    21. Полиэлектролитные гели. Основные физические факторы, определяющие поведение полиэлектролитных гелей. Суперабсорбционные свойства гелей и их применение.
    22. Коллапс гелей. "Восприимчивые" гели и их применение.
    23. Полиэлектролитный и иономерный режимы поведения полимерных гелей.
  2. Синтез полимеров.
    1. Основные классы полимеров, их характеристика.
    2. Способы получения полимеров: полимеризация и поликонденсация. Радикальная полимеризация. Инициирование, рост цепи, передача цепи, обрыв цепи.
    3. Катионная полимеризация.
    4. Анионная полимеризация. "Живущие" полимеры и условия их получения.
    5. Стереорегулярные полимеры, их свойства и способы получения. Катализаторы Циглера-Натта.
    6. Способы проведения полимеризации. Полимеризация в массе. Полимеризация в растворе. Суспензионная полимеризация. Эмульсионная полимеризация.
    7. Поликонденсация. Способы проведения поликонденсации. Полиприсоединение. Химическая модификация как способ получения новых полимеров.
    8. Получение полимерных сеток.
  3. Механические свойства полимеров.
    1. Термомеханический анализ аморфных полимеров. Физические состояния аморфного полимера.
    2. Высокоэластическое состояние полимеров. Высокоэластичность каучуков. Высокоэластичность с точки зрения молекулярной структуры полимерных сеток.
    3. Релаксационные явления в каучуках. Вязкоупругость: роль молекулярной и надмолекулярной структур.
    4. Стеклообразное состояние полимеров. Физико-механическое поведение полимерных стекол. Вынужденная эластичность с точки зрения молекулярной структуры стеклообразного полимера.
    5. Кристаллические полимеры. Кристаллизация полимеров. Структурный, термодинамический и кинетический критерии кристаллизации.
    6. Структура кристаллических полимеров.
    7. Структурная картина деформации кристаллических полимеров. Рекристаллизация кристаллического полимера в процессе деформирования.
    8. Физико-механические свойства кристаллических полимеров как результат сосуществования в полимерном теле аморфной и кристаллической фаз.
    9. Ориентация кристаллических полимеров. Структура ориентированных полимеров. Физико-механическое поведение ориентированных полимеров.

Литература.

  1. А.Р.Хохлов, С.И.Кучанов. Лекции по физической химии полимеров. М., "Мир", 2000.
  2. А.Ю.Гросберг, А.Р.Хохлов. Физика в мире полимеров. М., "Наука", 1989.
  3. Л.Трилор. Введение в науку о полимерах. М., "Мир", 1973.
  4. М.Д.Франк-Каменецкий. Самая главная молекула. М., "Наука", 1988.
  5. В.В.Киреев. Высокомолекулярные соединения. М., "Высшая школа", 1992.
  6. А.А.Тагер. Физико-химия полимеров. М., "Химия", 1978.