1.Макромолекулы. Конформация макромолекул. Конфигурация макромолекул. Типы макромолекул (классификация по пространственному строению и по составу), регулярные и случайные сополимеры. История исследования полимеров. Классификация состояний полимерного вещества.
2. Концентрационные режимы полимерного раствора. Концентрация перекрывания (кроссовер) и ее связь с характеристической вязкостью. Фазовая диаграмма полимерного раствора. Растворы с верхней и нижней критической температурой растворения.
3. Полидисперсность полимеров. Молекулярно-массовое распределение (ММР). Среднечисленная и среднемассовая молекулярные массы полимера. Коэффициент полидисперсности.
4. Поворотно-изомерный механизм гибкости полимерной цепи. Энергия взаимодействия соседних мономерных звеньев в зависимости от угла внутреннего вращения для полиэтилена. Персистентный механизм гибкости полимерной цепи.
5. Идеальная полимерная цепь. Модели полимерных цепей: свободно-сочлененная цепь, цепь с фиксированным валентным углом, персистентная цепь. Среднеквадратичное расстояние между концами таких цепей. Аналогия описания конформации идеальной полимерной цепи и броуновского движения. Распределение вероятности для вектора и проекции вектора, соединяющего концы свободно-сочлененной цепи.
6. Персистентная длина. Сегмент Куна. Универсальный вид распределения вероятности для вектора, соединяющего концы идеальной цепи. Примеры жестких и гибких макромолекул. Объемная доля полимера в идеальном клубке.
7. Полимерные сетки. Свойство высокоэластичности. Зависимости механического напряжения от относительного удлинения и значения модуля Юнга для стали и резины.
8. Упругость одиночной полимерной цепи. Упругость полимерной сетки. Зависимость свободной энергии сетки от деформации образца вдоль координатных осей. Зависимость механического напряжения от деформации образца при одноосной деформации. Сопоставление теоретической и экспериментальных кривых.
9. Набухание и коллапс одиночных макромолекул и гелей. Модели полимерных цепей с объемными взаимодействиями (решеточная, бусины на нити). Вириальное разложение энергии взаимодействия мономерных звеньев, вириальные коэффициенты. q-температура. Зависимость размера макромолекулы от ее степени полимеризации в хорошем растворителе.
10. Переход клубок-глобула макромолекулы при изменении температуры. Концентрация полимерных звеньев в глобуле.
11. Радиус инерции макромолекулы. Радиус инерции идеальной полимерной цепи. Исследование полимерных растворов методом светорассеяния (статического). Приведенная интенсивность рассеяния. Способы определения молекулярной массы и радиуса инерции макромолекулы.
12. Микрофазное разделение. Параметр Флори-Хаггинса, его зависимость от температуры. Фазовая диаграмма диблок-сополимеров. Жидкие кристаллы. Типы жидкокристаллических фаз.
13. Полиэлектролиты. Противоионы. Экранировка Дебая, радиус Дебая. Длина Бьеррума. Конденсация противоионов. Жесткость цепи полиэлектролита, электростатическая персистентная длина. Физическое объяснение суперабсорбционных свойств полиэлектролитной полимерной сетки.
14. Модели динамики одиночной полимерной цепи: модель Рауза, модель Зимма, модель рептаций. Зависимости коэффициента самодиффузии и характерного времени релаксации макромолекулы от ее длины в этих моделях. Топологические зацепления макромолекул. Движение макромолекулы в полимерной сетке: гель-электрофорез ДНК и гель-проникающая хроматография.
15. Экспериментальные методы исследования полимерного раствора: осмометрия, вискозиметрия, динамическое светорассеяние. Осмотическое давление. Вязкость раствора твердых шаров. Зависимость характеристической вязкости от молекулярной массы полимера, уравнение Марка-Куна-Хаувинка. Зависимость интенсивности рассеянного света от изменения его частоты для разбавленного раствора, нахождение коэффициента самодиффузии макромолекулы.
16. Биополимеры. Первичная, вторичная, третичная, четвертичная структуры и их аналоги для синтетических полимеров. Кооперативность перехода спираль-клубок в гомополимерной макромолекуле.
· 2016 “ Высокомолекулярные соединения”. Учебник и практикум для академического бакалавриата Аржаков Максим Сергеевич, Зезин Александр Борисович, Шибаев Валерий Петрович, Королев Борис Александрович, Антипина Алла Дмитриевна, Ефимова Анна Александровна, Жирнов Артём Евгеньевич, Лачинов Михаил Борисович, Литманович Екатерина Аркадьевна, Лысенко Евгений Александрович, Ноа Ольга Викторовна, Спиридонов Василий Владимирович, Ужинова Любовь Дмитриевна, Черникова Елена Вячеславовна, Чернов Игорь Валентинович место издания Издательство Юрайт Москва, ISBN 978-5-9916-5603-0, 340 с.