В книге обобщены результаты исследований молекулярной динамики и структуры полимеров методом спиновых меток и зондов. Рассмотрены динамика индивидуальных спин-меченых макромолекул, взаимодействие макромолекул в концентрированных растворах, конформации полимерных цепей на границе раздела фаз, динамика спиновых зондов и меток в твердых полимерах, сопоставлены частоты вращения и трансляции зондов. Большое внимание уделено прикладным аспектам метода — от диагностики структурной микронеоднородности полимерных смесей и композиций до контроля качества смазок и восков.
Книга предназначена для специалистов в области физикохимии и технологии полимеров — научных работников, инженеров, аспирантов и студентов.
Author(s): Вассерман А.М., Коварский А.Л.
Publisher: Наука
Year: 1986
Language: Russian
Pages: 245
City: М.
Tags: ЭПР, Электроный Парамагнитный Резонанс, Спиновые метки, Спиновые зонды, Полимеры
ВВЕДЕНИЕ 3
Глава I
ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ МЕТОДА СПИНОВЫХ МЕТОК И ЗОНДОВ 5
1.1. Вращательная подвижность нитроксильных радикалов 5
1.2. Трансляционная подвижность нитроксильных радикалов 23
1.3. Локальные концентрации нитроксильных радикалов 29
1.4. Методические особенности использования спиновых зондов и меток при исследовании полимеров 33
1.5. Заключение 40
Глава II
ДИНАМИКА ИНДИВИДУАЛЬНЫХ СПИН-МЕЧЕНЫХ МАКРОМОЛЕКУЛ 44
II.1. Вращательная подвижность спиновых меток 44
II.2. Внутримолекулярная подвижность спин-меченых макромолекул 61
II.3. Локальная плотность мономерных звеньев и локальная трансляционная подвижность спиновых меток в полимерном клубке 79
II.4. Доступность звеньев макромолекулярного клубка для низкомолекулярных соединений 86
Глава III
ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ МАКРОМОЛЕКУЛЯРНЫХ КЛУБКОВ В КОНЦЕНТРИРОВАННЫХ РАСТВОРАХ 91
III.1. Локальная плотность собственных звеньев макромолекулы 91
III.2. Локальная плотность звеньев макромолекул-гостей 94
III.3. Молекулярная динамика спиновых меток и зондов 96
III.4. Структурная и динамическая микронеоднородности концентрированных растворов : 101
III.5. ЯМР спин-меченых макромолекул 102
III.6. Заключение 106
Глава IV
ФАЗОВЫЕ РАВНОВЕСИЯ В РАСТВОРАХ ПОЛИМЕРОВ И ДИНАМИКА МАКРОМОЛЕКУЛ НА ГРАНИЦЕ РАЗДЕЛА ФАЗ 109
IV.1. Вращательная подвижность спиновых зондов при расслаивании растворов 109
IV.2. Вращательная подвижность спиновых меток при расслаивании растворов 112
IV.3. Вращательная подвижность спиновых зондов при студнеобразовании 114
IV.4. Локальная подвижность спин-меченых макромолекул на границе жидкость/твердое тело 115
IV.5. Заключение 121
Глава V
ВРАЩАТЕЛЬНАЯ ДИНАМИКА СПИНОВЫХ ЗОНДОВ И МЕТОК В ТВЕРДЫХ ПОЛИМЕРАХ 124
V.1. Влияние строения, объема и молекулярной массы спиновых зондов 124
V.2. Влияние температуры 126
V.З. Влияние давления 132
V.4. Влияние распределения по временам корреляции 135
V.5. Анизотропия вращения зондов 139
V.6. Анализ моделей вращательной диффузии зондов 142
V.7. Вращательная динамика зондов и сегментальные движения макромолекул 144
V.8. Особенности вращательной динамики спиновых меток . . . 146
V.9. Заключение 152
Глава VI
СОПОСТАВЛЕНИЕ ВРАЩАТЕЛЬНЫХ И ТРАНСЛЯЦИОННЫХ ДВИЖЕНИЙ СПИНОВЫХ ЗОНДОВ В ПОЛИМЕРАХ 156
VI.1. Влияние размеров спиновых зондов 157
VI.2. Влияние строения макромолекулы 160
VI.3. Влияние растворителя 162
VI.4. Влияние стеклования полимера 165
VI.5. Влияние давления 166
VI.6. Вращательная и трансляционная динамика зондов в кристаллических полимерах 169
VI.7. Заключение 172
Глава VII
ПРИКЛАДНЫЕ АСПЕКТЫ МЕТОДА СПИНОВЫХ МЕТОК И ЗОНДОВ 175
VI 1.1. Распределение и локальные концентрации спиновых зондов в полимерах 175
VI 1.2. Диагностика микропустот 178
VI 1.3. Определение температур фазовых и релаксационных переходов 182
VI 1.4. Молекулярная динамика в кристаллических полимерах 186
VI 1.5. Влияние деформации на молекулярную динамику зондов 189
VI 1.6. Микронеоднородность систем полимер—полимер 200
VI 1.7. Молекулярная динамика в сетчатых полимерах 208
VI 1.8. Исследование систем полимер—низкомолекулярное вещество 213
VI 1.9. Структурно-физические превращения полимеров при старении 219
VI 1.10. Контроль свойств смазок и восков 221
VI 1.11. Динамика и структура низкомолекулярных жидкостей 223
VI 1.12. Применение в качестве зондов и меток двуокиси азота, перекисных и алкильных макрорадикалов 229
VI 1.13. Структура жидкокристаллических полимеров 233
Предметный указатель 241
