Использование расчетных методов для ориентировочной оценки свойств полимеров.

— Принцип аддитивности представляет собой весьма эффективное средство в полуэмпирическом подходе к исследованию физических характеристик, вообще, и характеристик полимеров, в частности. Этот принцип означает, что большое количество характеристик, рассчитанных на моль вещества, можно вычислить путем суммирования вкладов атомов, групп или связей. Для практических целей следует отдать предпочтение методу групповых вкладов.

— Процедура формирования аддитивных величин определяется наличием корреляций между ними и какими-либо индивидуальными свойствами веществ. Например, линейная зависимость кубического корня из продольной скорости звука от плотности обусловливает возможность построения аддитивной молярной функции Рао U (эластохор):

Здесь u_L – скорость продольной волны (м/с); U – функция Рао мономерного звена (м^10/3с^-1/3моль^-1); V – молярный объем мономерного звена (м³/с); s – коэффициент Пуассона; а – коэффициент температуропроводности (м²/с); l – длина свободного пробега фонона (принимается 6×10^-11 м).

Для полимеров в стеклообразном состоянии s составляет 0.33, для кристаллического состояния – 0.40 и, наконец, в случае каучуков – 0.49. тогда поправка составляет 0.994, и можно пользоваться третьей упрощенной формулой.

Таким образом, знание структуры мономерного звена позволяет прогнозировать величину функции Рао и далее скорость звука, теплопроводность и модуль упругости. Однако в ряде случаев при расчетах свойств по групповым вкладам (инкрементам) наблюдаются резкие различия между расчетными и экспериментальными величинами. Анализ причин таких различий представляет собой существенный источник информации для изучения структуры вещества и механизма протекающих в нем процессов.