Introducción a las fuerzas entre polímeros
Usos
Interacciones entre diferentes tipos de cadenas poliméricas o interacciones entre segmentos dentro de una misma cadena polimérica. Esta situación es un dato de mucha ayuda. para comprender la formación del estado condensado del polímero, la naturaleza del rendimiento de los materiales poliméricos y las propiedades reológicas de los polímeros.
Métodos y principios de caracterización
Las fuerzas intermoleculares entre polímeros no sólo ocurren entre diferentes cadenas moleculares, sino también entre grupos conectados a las cadenas moleculares. Al igual que las sustancias de bajo peso molecular, las fuerzas intermoleculares son fuerzas de Van Der Waals y fuerzas de enlaces de hidrógeno que son de 1 a 2 órdenes de magnitud menores que los enlaces químicos más importantes. Las fuerzas de Van Der Waals existen no sólo entre diferentes moléculas, sino también entre átomos no unidos dentro de la misma molécula. Según los diferentes principios de interacción entre grupos moleculares. Van Der Waals se divide a su vez en:
1 Fuerza electrostática 2 Fuerza de inducción 3 Fuerza de dispersión
1 Fuerza electrostática
La fuerza electrostática se compone de grupos polares Causados. por interacciones dipolares permanentes. Esta fuerza depende del tamaño del momento dipolar del grupo polar, del grado de orientación, de la distancia entre moléculas y de la temperatura ambiente. Para dos moléculas polares con momentos dipolares μ1 y μ2 respectivamente y una distancia R, cuando la temperatura es T (temperatura absoluta), la fuerza intermolecular
(k es la constante de Boltzman.)
p>El rango de energía de la fuerza electrostática está entre 12-20 KJ/mol. La fuerza de Van Der Waals de algunos polímeros polares, como el polimetacrilato de metilo, el alcohol polivinílico, el poliéster, etc., es una fuerza electrostática.
2. Fuerza de inducción
La fuerza de inducción es la fuerza generada por el dipolo permanente de moléculas polares induciendo a otras moléculas a generar dipolos y atraerse entre sí. Para dos moléculas con momentos dipolares μ1 y μ2 respectivamente, polarizabilidad molecular α1 y α2, y distancia R, la fuerza intermolecular
3. La fuerza de dispersión es la fuerza molecular generada por. la interacción dipolar instantánea entre moléculas debido a la desalineación instantánea de los centros de carga positiva y negativa de las moléculas no polares. Esta fuerza existe entre todas las moléculas polares o no polares. La fuerza de dispersión depende de las energías de ionización I1 e I2 de las dos moléculas que interactúan, la polarizabilidad molecular α1 y α2 y la distancia R entre las moléculas:
La fuerza de dispersión tiene el valor más pequeño entre las fuerzas de Van Der. Fuerzas de Waals. El rango de energía está entre 0,8 y 8 KJ/mol.
4. Fuerza de enlace de hidrógeno
La fuerza de enlace de hidrógeno es una fuerza fuerte entre átomos de hidrógeno que están unidos a otros átomos a través de enlaces valencianos y otros átomos con fuerte atracción electrostática. . Los enlaces de hidrógeno son direccionales y pueden alcanzar la saturación en la dirección correspondiente. Dado que el átomo de hidrógeno tiene un radio pequeño y no contiene electrones internos, es fácilmente accesible para átomos con fuerte electronegatividad. La fuerza de la fuerza de enlace de hidrógeno está relacionada con la electronegatividad y el tamaño de sus átomos emparejados y átomos atraídos.