Мембранное материаловедение проф. д.х.н. Ямпольский...
-
Upload
winter-myers -
Category
Documents
-
view
67 -
download
1
description
Transcript of Мембранное материаловедение проф. д.х.н. Ямпольский...
![Page 1: Мембранное материаловедение проф. д.х.н. Ямпольский Ю.П. д.х.н. Алентьев А.Ю. ИНХС РАН](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022062721/568135ef550346895d9d61af/html5/thumbnails/1.jpg)
Мембранное материаловедение
проф. д.х.н. Ямпольский Ю.П. д.х.н. Алентьев А.Ю.
ИНХС РАН
![Page 2: Мембранное материаловедение проф. д.х.н. Ямпольский Ю.П. д.х.н. Алентьев А.Ю. ИНХС РАН](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022062721/568135ef550346895d9d61af/html5/thumbnails/2.jpg)
2. Полимеры как
мембранные материалы.
![Page 3: Мембранное материаловедение проф. д.х.н. Ямпольский Ю.П. д.х.н. Алентьев А.Ю. ИНХС РАН](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022062721/568135ef550346895d9d61af/html5/thumbnails/3.jpg)
Определение
• Полимеры – высокомолекулярные соединения, построенные из большого числа повторяющихся, элементарных, или мономерных звеньев
![Page 4: Мембранное материаловедение проф. д.х.н. Ямпольский Ю.П. д.х.н. Алентьев А.Ю. ИНХС РАН](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022062721/568135ef550346895d9d61af/html5/thumbnails/4.jpg)
Радикальная полимеризация этилена
CH2 CH2XX CH2 CH2
CH2 CH2
X CH2 CH2 CH2 CH2
CH2 CH2
X CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2
X CH2 CH2 Xn
n – степень полимеризации
-CH2- повторяющееся звено
-CH2-CH2- мономерное звено
мономер
полимер
![Page 5: Мембранное материаловедение проф. д.х.н. Ямпольский Ю.П. д.х.н. Алентьев А.Ю. ИНХС РАН](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022062721/568135ef550346895d9d61af/html5/thumbnails/5.jpg)
Классификация полимеров по природе мономерного звена
• Органические – Природные
• Простые (натуральный каучук, целлюлоза)• Сложные (белки, нуклеиновые кислоты)
– Синтетические • Карбоцепные (полиэтилен, полистирол)• Гетероцепные (полиамиды, полиэфиры)
• Неорганические– Элементоорганические (силоксаны,
полифосфазены)– Неорганические (полифосфаты,
полисиликаты)
![Page 6: Мембранное материаловедение проф. д.х.н. Ямпольский Ю.П. д.х.н. Алентьев А.Ю. ИНХС РАН](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022062721/568135ef550346895d9d61af/html5/thumbnails/6.jpg)
Классификация полимеров по природе мономерного звена
• Органические – Природные
• Простые (натуральный каучук, целлюлоза)
CH2 C CH CH2
CH3
n
n
O
CH2
O O
OH
OH
OH
O
CH2
OH
OH
OH
![Page 7: Мембранное материаловедение проф. д.х.н. Ямпольский Ю.П. д.х.н. Алентьев А.Ю. ИНХС РАН](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022062721/568135ef550346895d9d61af/html5/thumbnails/7.jpg)
Классификация полимеров по природе мономерного звена
• Органические – Природные
• Сложные
(белки, нуклеиновые кислоты)
Аминокислоты
20
Нуклеотиды
5
![Page 8: Мембранное материаловедение проф. д.х.н. Ямпольский Ю.П. д.х.н. Алентьев А.Ю. ИНХС РАН](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022062721/568135ef550346895d9d61af/html5/thumbnails/8.jpg)
Классификация полимеров по природе мономерного звена
• Органические – Синтетические
• Карбоцепные (полиэтилен, полистирол)
CH2 CH2n n
CH2 CH
Основная цепь
Боковые группы
![Page 9: Мембранное материаловедение проф. д.х.н. Ямпольский Ю.П. д.х.н. Алентьев А.Ю. ИНХС РАН](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022062721/568135ef550346895d9d61af/html5/thumbnails/9.jpg)
Классификация полимеров по природе мономерного звена
• Органические – Синтетические
• Гетероцепные • (полиамиды, полиэфиры)
C
O
NH CH2 CH2 CH2 CH2 CH2n
C
O
OCH2
O
COCH2n
найлон
лавсан
![Page 10: Мембранное материаловедение проф. д.х.н. Ямпольский Ю.П. д.х.н. Алентьев А.Ю. ИНХС РАН](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022062721/568135ef550346895d9d61af/html5/thumbnails/10.jpg)
Классификация полимеров по природе мономерного звена
• Неорганические– Элементоорганические (силоксаны, полифосфазены)
nSi O
R
R
P N
R
Rn
![Page 11: Мембранное материаловедение проф. д.х.н. Ямпольский Ю.П. д.х.н. Алентьев А.Ю. ИНХС РАН](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022062721/568135ef550346895d9d61af/html5/thumbnails/11.jpg)
Классификация полимеров по природе мономерного звена
• Неорганические– Неорганические (полифосфаты, полисиликаты)
P O
O
On
Si O
O
OH
n
![Page 12: Мембранное материаловедение проф. д.х.н. Ямпольский Ю.П. д.х.н. Алентьев А.Ю. ИНХС РАН](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022062721/568135ef550346895d9d61af/html5/thumbnails/12.jpg)
Синтетические полимеры. Методы получения.
• Радикальная полимеризация (цепной статистический процесс)
• Ионная полимеризация (стереорегулярный каталитический процесс)
• Поликонденсация (химические реакции многофункциональных мономеров с выделением низкомолекулярных продуктов)
• Полиприсоединение (химические реакции многофункциональных мономеров без выделения низкомолекулярных продуктов)
![Page 13: Мембранное материаловедение проф. д.х.н. Ямпольский Ю.П. д.х.н. Алентьев А.Ю. ИНХС РАН](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022062721/568135ef550346895d9d61af/html5/thumbnails/13.jpg)
n (C2H4) Молекулярная масса
Состояние при 25оС
1 28 газ
6 170 жидкость
200 5600 парафины (олигомеры)
750 21000 полимер
5000 140000 полимер
Зависимость состояния полимеров этилена от степени полимеризации
![Page 14: Мембранное материаловедение проф. д.х.н. Ямпольский Ю.П. д.х.н. Алентьев А.Ю. ИНХС РАН](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022062721/568135ef550346895d9d61af/html5/thumbnails/14.jpg)
Молекулярно-массовое распределение
![Page 15: Мембранное материаловедение проф. д.х.н. Ямпольский Ю.П. д.х.н. Алентьев А.Ю. ИНХС РАН](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022062721/568135ef550346895d9d61af/html5/thumbnails/15.jpg)
Сетка зацеплений
пленкообразующие свойства
![Page 16: Мембранное материаловедение проф. д.х.н. Ямпольский Ю.П. д.х.н. Алентьев А.Ю. ИНХС РАН](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022062721/568135ef550346895d9d61af/html5/thumbnails/16.jpg)
Конфигурация синтетических полимеров
линейные
разветвленные
сшитые
сверхразветвленные дендримеры
![Page 17: Мембранное материаловедение проф. д.х.н. Ямпольский Ю.П. д.х.н. Алентьев А.Ю. ИНХС РАН](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022062721/568135ef550346895d9d61af/html5/thumbnails/17.jpg)
Нерегулярности цепиCH2 CH
Rn
CH2 CH
R
CH2 CH
R
CH2 CH
R
CH2 CH
R
CH
R
CH2 CH2 CH
R
CH2 CH
R
CH2 CH
R
CH
R
CH2
голова
к хвосту
голова
к голове
смесь
![Page 18: Мембранное материаловедение проф. д.х.н. Ямпольский Ю.П. д.х.н. Алентьев А.Ю. ИНХС РАН](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022062721/568135ef550346895d9d61af/html5/thumbnails/18.jpg)
Цис- транс- изомерия
![Page 19: Мембранное материаловедение проф. д.х.н. Ямпольский Ю.П. д.х.н. Алентьев А.Ю. ИНХС РАН](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022062721/568135ef550346895d9d61af/html5/thumbnails/19.jpg)
Стереоизомерия
![Page 20: Мембранное материаловедение проф. д.х.н. Ямпольский Ю.П. д.х.н. Алентьев А.Ю. ИНХС РАН](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022062721/568135ef550346895d9d61af/html5/thumbnails/20.jpg)
Кристалличность
кристаллиты
![Page 21: Мембранное материаловедение проф. д.х.н. Ямпольский Ю.П. д.х.н. Алентьев А.Ю. ИНХС РАН](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022062721/568135ef550346895d9d61af/html5/thumbnails/21.jpg)
Конфигурация синтетических полимеров
Гомополимеры Сополимеры
AAAAAAA Чередующиеся
Статистические
Блок-сополимеры
Привитые
ABABABAB
AAABABBABAABBA
AAAAAAABBBBBBBB
AAAAAAAAAAAAB B BB B BB B B
BB
Сшитые
AAAAAAAAAAAAB B BB B BB B B
AAAAAAAAAAAA
![Page 22: Мембранное материаловедение проф. д.х.н. Ямпольский Ю.П. д.х.н. Алентьев А.Ю. ИНХС РАН](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022062721/568135ef550346895d9d61af/html5/thumbnails/22.jpg)
Фазовый состав полимеров
• Однофазные (полностью аморфные, статистические сополимеры, совместимые смеси, изотропные расплавы)
• Гетерофазные (частично-кристаллические, блочные, привитые, жидкокристаллические, несовместимые смеси, наполненные композиты)
![Page 23: Мембранное материаловедение проф. д.х.н. Ямпольский Ю.П. д.х.н. Алентьев А.Ю. ИНХС РАН](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022062721/568135ef550346895d9d61af/html5/thumbnails/23.jpg)
Конформации линейной макромолекулы
глобула
статистический клубок
стержень
складчатая
![Page 24: Мембранное материаловедение проф. д.х.н. Ямпольский Ю.П. д.х.н. Алентьев А.Ю. ИНХС РАН](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022062721/568135ef550346895d9d61af/html5/thumbnails/24.jpg)
Гибкость свободно-сочлененной цепи
Вращение участка цепи, ограниченное валентным углом α
![Page 25: Мембранное материаловедение проф. д.х.н. Ямпольский Ю.П. д.х.н. Алентьев А.Ю. ИНХС РАН](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022062721/568135ef550346895d9d61af/html5/thumbnails/25.jpg)
Гибкость реальной цепи
Сегмент Куна
![Page 26: Мембранное материаловедение проф. д.х.н. Ямпольский Ю.П. д.х.н. Алентьев А.Ю. ИНХС РАН](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022062721/568135ef550346895d9d61af/html5/thumbnails/26.jpg)
Статистический сегмент Куна
AR
nlfrn
o
lim
2
где <R2> - среднеквадратичное расстояние между концами цепи полимера, усредненное по всем возможным конформациям, величина nlo - контурная длина цепи - параметр, не зависящий от ее конформации, lo - контурная длина повторяющейся структурной единицы (звена), n – степень полимеризации
![Page 27: Мембранное материаловедение проф. д.х.н. Ямпольский Ю.П. д.х.н. Алентьев А.Ю. ИНХС РАН](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022062721/568135ef550346895d9d61af/html5/thumbnails/27.jpg)
Сверхжесткие полимеры
O
O
NN
O
O
n
NN
O O
N N
n
n
полифенилен
полиимид
полипирролон
ДНК
![Page 28: Мембранное материаловедение проф. д.х.н. Ямпольский Ю.П. д.х.н. Алентьев А.Ю. ИНХС РАН](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022062721/568135ef550346895d9d61af/html5/thumbnails/28.jpg)
Заторможенность вращения
C
CH3
C
SiCH3
CH3
CH3
n
Натуральный каучук
Термопласт
ПТМСП
Жесткий полимер
Afr: 40 звеньев
![Page 29: Мембранное материаловедение проф. д.х.н. Ямпольский Ю.П. д.х.н. Алентьев А.Ю. ИНХС РАН](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022062721/568135ef550346895d9d61af/html5/thumbnails/29.jpg)
Межцепные взаимодействия
Тип связей E, кДж/моль
Ковалентные 400
Ионные 400
Водородные 40
Диполь-дипольные
20
Дисперсионные 2
Энергия когезии
Ecoh=ΔH0-RT
![Page 30: Мембранное материаловедение проф. д.х.н. Ямпольский Ю.П. д.х.н. Алентьев А.Ю. ИНХС РАН](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022062721/568135ef550346895d9d61af/html5/thumbnails/30.jpg)
Внутрицепные контакты
вулканизационные конденсационные
![Page 31: Мембранное материаловедение проф. д.х.н. Ямпольский Ю.П. д.х.н. Алентьев А.Ю. ИНХС РАН](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022062721/568135ef550346895d9d61af/html5/thumbnails/31.jpg)
Фазовое состояние полимеров
• Кристаллическое
• Жидкокристаллическое
• Аморфное
• Изотропный расплав (раствор)
![Page 32: Мембранное материаловедение проф. д.х.н. Ямпольский Ю.П. д.х.н. Алентьев А.Ю. ИНХС РАН](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022062721/568135ef550346895d9d61af/html5/thumbnails/32.jpg)
Фазовое состояние полимеров
• Кристаллическое
![Page 33: Мембранное материаловедение проф. д.х.н. Ямпольский Ю.П. д.х.н. Алентьев А.Ю. ИНХС РАН](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022062721/568135ef550346895d9d61af/html5/thumbnails/33.jpg)
Кристаллиты
![Page 34: Мембранное материаловедение проф. д.х.н. Ямпольский Ю.П. д.х.н. Алентьев А.Ю. ИНХС РАН](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022062721/568135ef550346895d9d61af/html5/thumbnails/34.jpg)
Ориентация кристаллитов при вытяжке и термообработке
полиэтилен
полиамид-6
![Page 35: Мембранное материаловедение проф. д.х.н. Ямпольский Ю.П. д.х.н. Алентьев А.Ю. ИНХС РАН](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022062721/568135ef550346895d9d61af/html5/thumbnails/35.jpg)
Фазовое состояние полимеров
• Жидкокристаллическое
![Page 36: Мембранное материаловедение проф. д.х.н. Ямпольский Ю.П. д.х.н. Алентьев А.Ю. ИНХС РАН](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022062721/568135ef550346895d9d61af/html5/thumbnails/36.jpg)
Жидкие кристаллы
нематик смектик холестерик
Гребнеобразные полимеры
![Page 37: Мембранное материаловедение проф. д.х.н. Ямпольский Ю.П. д.х.н. Алентьев А.Ю. ИНХС РАН](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022062721/568135ef550346895d9d61af/html5/thumbnails/37.jpg)
Структура фаз гребнеообразных полимеров
Изотропный расплав нематик
смектик
![Page 38: Мембранное материаловедение проф. д.х.н. Ямпольский Ю.П. д.х.н. Алентьев А.Ю. ИНХС РАН](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022062721/568135ef550346895d9d61af/html5/thumbnails/38.jpg)
Холестерическая спираль
![Page 39: Мембранное материаловедение проф. д.х.н. Ямпольский Ю.П. д.х.н. Алентьев А.Ю. ИНХС РАН](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022062721/568135ef550346895d9d61af/html5/thumbnails/39.jpg)
Фазовое состояние полимеров
• Аморфное
![Page 40: Мембранное материаловедение проф. д.х.н. Ямпольский Ю.П. д.х.н. Алентьев А.Ю. ИНХС РАН](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022062721/568135ef550346895d9d61af/html5/thumbnails/40.jpg)
Модели
аморфного
состоянияа - пачки
б - клубки
в - меандры
г - колл. клубки
д - миц. зерна
е - сл. фибриллы
![Page 41: Мембранное материаловедение проф. д.х.н. Ямпольский Ю.П. д.х.н. Алентьев А.Ю. ИНХС РАН](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022062721/568135ef550346895d9d61af/html5/thumbnails/41.jpg)
Фазовое состояние полимеров
• Изотропный расплав (раствор)
![Page 42: Мембранное материаловедение проф. д.х.н. Ямпольский Ю.П. д.х.н. Алентьев А.Ю. ИНХС РАН](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022062721/568135ef550346895d9d61af/html5/thumbnails/42.jpg)
Релаксационные свойства полимеров
x(t)-x2=(x1-x2)exp(-t/τ)
τi=Biexp(Ei/kT)
![Page 43: Мембранное материаловедение проф. д.х.н. Ямпольский Ю.П. д.х.н. Алентьев А.Ю. ИНХС РАН](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022062721/568135ef550346895d9d61af/html5/thumbnails/43.jpg)
Релаксационные состояния аморфных полимеров
• Стеклообразное (механически-твердое, но структурно-жидкое)
• Высокоэластическое (структурно-жидкое с огромными обратимыми деформациями)
• Вязкотекучее (механически и структурно-жидкое с необратимыми деформациями)
![Page 44: Мембранное материаловедение проф. д.х.н. Ямпольский Ю.П. д.х.н. Алентьев А.Ю. ИНХС РАН](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022062721/568135ef550346895d9d61af/html5/thumbnails/44.jpg)
Вязкотекучее состояние
![Page 45: Мембранное материаловедение проф. д.х.н. Ямпольский Ю.П. д.х.н. Алентьев А.Ю. ИНХС РАН](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022062721/568135ef550346895d9d61af/html5/thumbnails/45.jpg)
Вязкотекучее состояние
![Page 46: Мембранное материаловедение проф. д.х.н. Ямпольский Ю.П. д.х.н. Алентьев А.Ю. ИНХС РАН](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022062721/568135ef550346895d9d61af/html5/thumbnails/46.jpg)
Вязкотекучее состояние
![Page 47: Мембранное материаловедение проф. д.х.н. Ямпольский Ю.П. д.х.н. Алентьев А.Ю. ИНХС РАН](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022062721/568135ef550346895d9d61af/html5/thumbnails/47.jpg)
Вязкотекучее состояние
![Page 48: Мембранное материаловедение проф. д.х.н. Ямпольский Ю.П. д.х.н. Алентьев А.Ю. ИНХС РАН](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022062721/568135ef550346895d9d61af/html5/thumbnails/48.jpg)
Вязкотекучее состояние
![Page 49: Мембранное материаловедение проф. д.х.н. Ямпольский Ю.П. д.х.н. Алентьев А.Ю. ИНХС РАН](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022062721/568135ef550346895d9d61af/html5/thumbnails/49.jpg)
Высокоэластическое состояние
![Page 50: Мембранное материаловедение проф. д.х.н. Ямпольский Ю.П. д.х.н. Алентьев А.Ю. ИНХС РАН](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022062721/568135ef550346895d9d61af/html5/thumbnails/50.jpg)
Высокоэластическое состояние
![Page 51: Мембранное материаловедение проф. д.х.н. Ямпольский Ю.П. д.х.н. Алентьев А.Ю. ИНХС РАН](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022062721/568135ef550346895d9d61af/html5/thumbnails/51.jpg)
Высокоэластическое состояние
![Page 52: Мембранное материаловедение проф. д.х.н. Ямпольский Ю.П. д.х.н. Алентьев А.Ю. ИНХС РАН](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022062721/568135ef550346895d9d61af/html5/thumbnails/52.jpg)
Высокоэластическое состояние
![Page 53: Мембранное материаловедение проф. д.х.н. Ямпольский Ю.П. д.х.н. Алентьев А.Ю. ИНХС РАН](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022062721/568135ef550346895d9d61af/html5/thumbnails/53.jpg)
Высокоэластическое состояние
![Page 54: Мембранное материаловедение проф. д.х.н. Ямпольский Ю.П. д.х.н. Алентьев А.Ю. ИНХС РАН](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022062721/568135ef550346895d9d61af/html5/thumbnails/54.jpg)
Стеклообразное состояние
![Page 55: Мембранное материаловедение проф. д.х.н. Ямпольский Ю.П. д.х.н. Алентьев А.Ю. ИНХС РАН](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022062721/568135ef550346895d9d61af/html5/thumbnails/55.jpg)
Стеклообразное состояние
![Page 56: Мембранное материаловедение проф. д.х.н. Ямпольский Ю.П. д.х.н. Алентьев А.Ю. ИНХС РАН](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022062721/568135ef550346895d9d61af/html5/thumbnails/56.jpg)
Стеклообразное состояние
![Page 57: Мембранное материаловедение проф. д.х.н. Ямпольский Ю.П. д.х.н. Алентьев А.Ю. ИНХС РАН](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022062721/568135ef550346895d9d61af/html5/thumbnails/57.jpg)
Модуль упругости аморфного полимера
lgE
TTmTg
Стеклообразное
Высокоэластическое
Вязко-
текучее
![Page 58: Мембранное материаловедение проф. д.х.н. Ямпольский Ю.П. д.х.н. Алентьев А.Ю. ИНХС РАН](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022062721/568135ef550346895d9d61af/html5/thumbnails/58.jpg)
Термомеханическая кривая аморфного полимера
Tg Tm T
ε
Стеклообразное Высокоэластическое Вязко-
текучее
Деформация
![Page 59: Мембранное материаловедение проф. д.х.н. Ямпольский Ю.П. д.х.н. Алентьев А.Ю. ИНХС РАН](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022062721/568135ef550346895d9d61af/html5/thumbnails/59.jpg)
Энергия активации сегментальной подвижности
![Page 60: Мембранное материаловедение проф. д.х.н. Ямпольский Ю.П. д.х.н. Алентьев А.Ю. ИНХС РАН](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022062721/568135ef550346895d9d61af/html5/thumbnails/60.jpg)
Связь Тст с молекулярной массой
![Page 61: Мембранное материаловедение проф. д.х.н. Ямпольский Ю.П. д.х.н. Алентьев А.Ю. ИНХС РАН](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022062721/568135ef550346895d9d61af/html5/thumbnails/61.jpg)
Связь Тст с жесткостью цепи
![Page 62: Мембранное материаловедение проф. д.х.н. Ямпольский Ю.П. д.х.н. Алентьев А.Ю. ИНХС РАН](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022062721/568135ef550346895d9d61af/html5/thumbnails/62.jpg)
Свободный объем аморфного полимера
Стеклообразное Высокоэластическое
TTg0
vsp
vg
v0кристалл
полимер
vf=vg+(α-αg)(T-Tg)
fg=0,025
![Page 63: Мембранное материаловедение проф. д.х.н. Ямпольский Ю.П. д.х.н. Алентьев А.Ю. ИНХС РАН](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022062721/568135ef550346895d9d61af/html5/thumbnails/63.jpg)
T>Tg
![Page 64: Мембранное материаловедение проф. д.х.н. Ямпольский Ю.П. д.х.н. Алентьев А.Ю. ИНХС РАН](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022062721/568135ef550346895d9d61af/html5/thumbnails/64.jpg)
T>Tg
Vf
![Page 65: Мембранное материаловедение проф. д.х.н. Ямпольский Ю.П. д.х.н. Алентьев А.Ю. ИНХС РАН](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022062721/568135ef550346895d9d61af/html5/thumbnails/65.jpg)
T>Tg
Vf
![Page 66: Мембранное материаловедение проф. д.х.н. Ямпольский Ю.П. д.х.н. Алентьев А.Ю. ИНХС РАН](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022062721/568135ef550346895d9d61af/html5/thumbnails/66.jpg)
T<Tg
Vf
![Page 67: Мембранное материаловедение проф. д.х.н. Ямпольский Ю.П. д.х.н. Алентьев А.Ю. ИНХС РАН](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022062721/568135ef550346895d9d61af/html5/thumbnails/67.jpg)
Теория свободного объема
M.Cohen, T.Turnbull, 1959D=A·exp(-B/vf)
А, B, T=const
vf=vsp-voc
vf – свободный объем
=1/ρ
Занятый объем
кристалла
Расчетная величина
![Page 68: Мембранное материаловедение проф. д.х.н. Ямпольский Ю.П. д.х.н. Алентьев А.Ю. ИНХС РАН](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022062721/568135ef550346895d9d61af/html5/thumbnails/68.jpg)
Полимерные материалы для для пористых мембран
• Механическая прочность (стеклообразные, кристаллические, сшитые)
• Термическая и химическая стабильность
• Гидрофобность
• Дешевизна материала
![Page 69: Мембранное материаловедение проф. д.х.н. Ямпольский Ю.П. д.х.н. Алентьев А.Ю. ИНХС РАН](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022062721/568135ef550346895d9d61af/html5/thumbnails/69.jpg)
Кристаллические гидрофобные
Полимер Процесс
Тефлон (ПТФЭ) МФ, МД
Поливинилиденфторид (ПВДФ)
МФ, МД,
УФ
Изотактический полипропилен (ПП)
МФ, МД
CF2 CF2n
nCF2 CH2
nCH2 CH
CH3
![Page 70: Мембранное материаловедение проф. д.х.н. Ямпольский Ю.П. д.х.н. Алентьев А.Ю. ИНХС РАН](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022062721/568135ef550346895d9d61af/html5/thumbnails/70.jpg)
Стеклообразные гидрофобные
Полимер Процесс
Полисульфон (ПСФ)
МФ, УФ
Алифатичес-кий
полиамид (ПА)
МФ, УФ
Полиэфир-имид (ПЭИ)
МФ, УФ
C
CH3
CH3
O S
O
O
O
n
C
O
NH CH2 CH2 CH2 CH2 CH2n
n
N
O
O
O C O
CH3
CH3
O
N
O
![Page 71: Мембранное материаловедение проф. д.х.н. Ямпольский Ю.П. д.х.н. Алентьев А.Ю. ИНХС РАН](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022062721/568135ef550346895d9d61af/html5/thumbnails/71.jpg)
Полимеры для трековых мембран
Полимер Процесс
Поликарбонат (ПК)
МФ, УФ, Д
Полиэтилен-терефталат
(ПЭТФ)
МФ, УФ, Д
C
O
OCH2
O
COCH2n
n
C O C
O
O
CH3
CH3
![Page 72: Мембранное материаловедение проф. д.х.н. Ямпольский Ю.П. д.х.н. Алентьев А.Ю. ИНХС РАН](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022062721/568135ef550346895d9d61af/html5/thumbnails/72.jpg)
Сополимеры и сетки
Сополимеры полиакрилонитрила
Сшитые полисилоксаны (лестосил)УФ
Ароматические полиамиды
Полиуретановые эфирыОО
![Page 73: Мембранное материаловедение проф. д.х.н. Ямпольский Ю.П. д.х.н. Алентьев А.Ю. ИНХС РАН](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022062721/568135ef550346895d9d61af/html5/thumbnails/73.jpg)
Гидрофильные полимеры
Эфиры целлюлозы
n
O
CH2
O
OO O
O
CO CH3
C
C
O
O
CH3
CH3
O
CH2
O
O
CCH3O
C
C
O
O
O
CH3
CH3
МФ
УФ
ОО
Д
Сополимеры этилена с виниловым спиртом Д
![Page 74: Мембранное материаловедение проф. д.х.н. Ямпольский Ю.П. д.х.н. Алентьев А.Ю. ИНХС РАН](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022062721/568135ef550346895d9d61af/html5/thumbnails/74.jpg)
Материалы для электродиализа
Катионообменные и
анионообменные
сшитые сополимеры
Нафион
![Page 75: Мембранное материаловедение проф. д.х.н. Ямпольский Ю.П. д.х.н. Алентьев А.Ю. ИНХС РАН](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022062721/568135ef550346895d9d61af/html5/thumbnails/75.jpg)
Полимерные материалы для для непористых мембран
• Пленкообразующие свойства
• Термомеханическая стабильность
• Устойчивость к разделяемым средам
• Проницаемость !
• Селективность !
Стеклообразные полимерыСшитые эластомеры