ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы ЦЕНИЕ из "Компьютерное материаловедение полимеров Т.1 Атомно-молекулярный уровень" Другой подход, развиваемый длительное время автором данного предисловия совместно с Ю.И. Матвеевым [28, 128], является полуэмпирическим. Согласно этому подходу, уравнения для расчета физических свойств получены на основании представлений физики твердого тела, а калибровка метода осуществляется с помощью физических характеристик полимерных стандартов, свойства которых хорошо изучены. В результате параметры уравнений имеют определенный физический смысл (энергия дисперсионного взаимодействия, энергия сильного межмолекулярного взаимодействия, включая водородные связи, Ван-дер-Ваальсовый объем и т.д.). Использование такого подхода позволяет с достаточной точностью оценивать многие физические характеристики полимеров (сейчас их уже около 60), и при этом количество полимеров самого разнообразного строения не ограничено. [c.10] Третий подход, развиваемый Дж. Бицерано [133], появился совсем недавно, он основан на так называемых индексах связанности, что на практике свелось к поиску различных корреляций физических свойств со множеством правил, как находить коэффициенты юрреляционных зависимостей. [c.10] Разумеется не все проблемы решены. Предстоит повысить точность расчета и различных предсказаний поведения полимеров при растворении и смешении друг с другом, разработать расчетные схемы для оценки новых свойств полимеров и осуществить их комгп.ютерную реализацию, и т.д. [c.11] Совершенно очевидно, что данная монография не лишена недостатков. Авторы с благодарностью примут все замечания, появившееся после ознакомления с книгой. [c.11] Уравнения для расчета других физических характеристик основаны на физических подходах, которые детально изложены ниже, и мы не будем здесь на них останавливаться. [c.12] НИИ этого слова, поскольку рассчитываемые свойства не являются аддитивными по отношению к атомам и группам, из которых построено повторяюш е-еся звено полимера. [c.13] Аддитивность применяется здесь только к таким характеристикам, которые действительно являются аддитивными (Ван-дер-Ваальсовый объем, молекулярная масса, энергия межмолекулярного взаимодействия и тд.). Описываемый подход позволяет рассчитывать свойства неограниченного числа полимеров, и с помощью разработанных и описанных в монографии ЭВМ-программ проводить компьютерный синтез полимеров с заданными свойствами, что не позволяют другие существующие сейчас профаммы. [c.13] Как было отмечено выше, подход, изложенный в монографии, является полуэмпирическим, причем калибровка метода основьшается на так называемых полимерных стандартах, свойства которых детально изучены и хорошо известны. Сущность калибровки рассмотрим на примере уравнения для расчета температуры стеклования линейного полимера Tg. [c.13] Далее строится транспонированная матрица А, которая перемножается на исходную - А А, а также на столбцовую матрицу - А В, в результате чего получается каноническая система уравнений. Эта каноническая система решается, например, методом Гаусса. Вся процедура калибровки осуществляется с помощью стандартных ЭВМ-программ. [c.14] Перейдем к краткому описанию содержания отдельных глав монографии. [c.14] Во второй главе обсуждается подход к компьютерному материаловедению полимеров на атомно-молеку лярном уровне, основанный на методе инкрементов. Рассчитань инкременты различных атомов и их основных групп. Приведены основные физические представления о структуре макромолекул полимеров и определяющих ее параметрах. Дана методика расчета такой важной характеристики структуры полимера, как коэффициент молекулярной упаковки. Установлена связь между свободным объедгом полимера, коэффициентом молекулярной упаковки и параметрами его пористой структуры. Для экспериментального определения характеристик дгикропорисгой структуры полимеров использован метод аннигиляции позитронов, с использованием которого выявлены структурные изменения в полимерах при их релаксации. [c.15] В третьей главе с учетом слабых дисперсионных и сильных (диполь-ди-польных и водородных связей) взаимодействий получены формулы для расчета термического коэффициента объемного расщирения в зависимости от химического строения полимера. При этом вид атомов полимерной цепи и тип межмолекулярного взаимодействия оценивается ограниченным числом соответствующих инкрементов, численные значения которых определены. [c.15] В четвертой главе подробно освещен термомеханический метод определения температуры стеклования и текучести полимеров, проанализированы особенности интерпретации термомеханических кривых для аморфных и кристаллических полимеров, приведен расчетный метод определения по химическому строению полимера величины механического сегмента. Рассмотрены две основные концепщш механизма процессов застекловьшания полимеров - релаксационная и межмолекулярная. Рассматривается более универсальный, чем широко распространенный групповой подход расчета свойств полимера по их химическому строению, атомистический подход, с использованием которого получены аналитические выражения для расчета по химическому строению температуры стеклования линейных и сетчатых полимеров. Выполнен анализ влияния типов разветвлений линейных полимеров, а для сетчатых полимеров - числа звеньев между узлами сшивки, типа и строения этих узлов, наличия и вида дефектов сетки на температуру стеклования полимеров. [c.15] В пятой главе дается методика расчета температуры текучести аморфных полимеров и температурного интервала высокоэласгичности полимеров по их химическому строению, а также выясняются условия появления состояния высокоэластичности полимера в зависимости от его молевулярной массы, что важно при переработке полимеров. [c.15] В седьмой главе рассмотрена важнейшая характеристика термостойкости полимеров - температура начала их интенсивной термической деструкции, получена формула для расчета такой температуры исходя из химического строения полимера, выявлены условия опережения термодеструкции полимера его застекловыванию или плавлению, отмечена необходимость учета образующихся продуктов термодеструкции, которая начинается с распада концевых групп макромолекул полимера. [c.16] Вернуться к основной статье