Новейшие разработки моделей и расчётных схем для количественного анализа физических свойств полимеров
А.А. Аскадскийа,б,
Т.А. Мацеевичб аИнститут элементоорганических соединений им. А. Н. Несмеянова РАН, ул. Вавилова 28, Москва, 119991, Российская Федерация бМосковский государственный строительный университет, Ярославское ш. 26, Москва, 129337, Российская Федерация
Описаны новейшие модели и расчётные схемы для количественного анализа физических свойств полимеров, таких как температура стеклования, температура текучести полимерных нанокомпозитов, теплопроводность, температура кипения растворов полимеров, водопоглощение и водопроницаемость полимеров и нанокомпозитов, предел вынужденной эластичности, вязкость, модули накопления и потерь, показатель преломления и диэлектрическая проницаемость, и др. Все расчётные схемы основаны на строении линейных и сетчатых полимеров. С учётом их степени кристалличности, свободного объёма, влияния температуры, состава сополимеров и однородных смесей полимеров учитывается также концентрация наночастиц, их форма, распределение по размерам и углам ориентации, строение полярных групп, привитых к поверхности наночастиц, энергия межмолекулярных взаимодействий. Рассмотрены наночастицы сферической и прямоугольной формы и нановолокна. Расчётная схема для показателя преломления и диэлектрической проницаемости учитывает влияние пластифицирующего действия остатков продуктов синтеза и растворителя, нелинейности на функцию Клаузиуса—Моссотти, состава наночастиц, температуры. Все расчётные схемы компьютеризованы, что позволяют проводить расчёты в автоматическом режиме после введения в компьютер строения повторяющегося звена полимера, а также формы и размеров нанонаполнителй.
Ключевые слова: температура стеклования, температура текучести, теплопроводность, эбулиоскопическая константа, водопоглощение, водопроницаемость полимеров и нанокомпозитов, предел вынужденной эластичности, вязкость, модуль накопления и потерь, показатель преломления, диэлектрическая проницаемость PACS:82.35.Jk, 82.35.Lr, 82.35.Np, 83.80.Tc (все) DOI:10.3367/UFNr.2018.11.038473 URL: https://ufn.ru/ru/articles/2020/2/d/ 000537855900004 2-s2.0-85085100701 2020PhyU...63..162A Цитата: Аскадский А А, Мацеевич Т А "Новейшие разработки моделей и расчётных схем для количественного анализа физических свойств полимеров" УФН190 179–210 (2020)
Van Krevelen D W Properties of Polymers: Their Correlation with Chemical Structure, Their Numerical Estimation and Prediction from Additive Group Contributions (Amsterdam: Elsevier, 1990)
Bicerano J Prediction of Polymer Properties (New York: M. Dekker, 1996)
Аскадский А А, Матвеев Ю И Химическое строение и физические свойства полимеров (М.: Химия, 1983)
Аскадский А А, Попова М Н, Кондращенко В И Физико-химия полимерных материалов и методы их исследования (М.: АСВ, 2015)
Аскадский А А, Кондращенко В И Компьютерное материаловедение полимеров Т. 1 Атомно-молекулярный уровень (М.: Научный мир, 1999)
Askadskii A A Computational Materials Science of Polymers (Cambridge: Cambridge Intern. Sci. Publ., 2003)
Мацеевич Т А и др Пластические массы (1 - 2) 3 (2016)
Мацеевич Т А, Попова М Н, Мацеевич А В, Аскадский А А Актуальные вопросы современных математических и естественных наук. Сборник научных трудов по итогам III Международной научно-практической конф., 10 марта 2016 г. Вып. 3 (Екатеринбург: ИЦРОН, 2016) с. 37
McGrath J E, Park H B, Freeman B D "Chlorine resistant desalination membranes based on directly sulfonated poly(aryleneether sulfone) copolymers" US Patent 8,028,842 (2011)
Crank J, Park G S (Eds) Diffusion in Polymers (London: Academic Press, 1968)
Ho W S W, Sirkar K K (Eds) Membrane Handbook (New York: Van Nostrand Reinhold, 1992)
Paul D R, Yampol'skii Yu P Polymeric Gas Separation Membranes (Boca Raton, FL: CRC Press, 1994)
Рейтлингер С А Проницаемость полимерных материалов (М.: Химия, 1974)
Iordanskii A L, Startsev O V, Zaikov G E (Eds) Water Transport in Synthetic Polymers (New York: Nova Sci. Publ., 2003)
Зайков Г Е, Иорданский А Л, Маркин В С Диффузия электролитов в полимерах (М.: Химия, 1984); Пер. на англ. яз., Zaikov G E, Iordanskii A L, Markin V S Diffusion of Electrolytes in Polymers (Utrecht: VSP, 1988)
Iordanskii A L, Rudakova T E, Zaikov G E Interaction of Polymers with Bioactive and Corrosive Media (Utrecht: VSP, 1994)
Watari T et al , Advanced Materials for Membrane Separations(ACS Symposium Series) Vol. 876 (Eds I Pinnau, B D Freeman) (Washington, DC: American Chemical Society, 2004) p. 253