Локальные конформационные свойств и ориентация макромолекул в сильных внешних полях тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.19 ВАК РФ

3 Го и.!

о ЯНВ 1898

РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ НАУК ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ ИНСТИТУТ ВЫСОКОМОЛЕКУЛЯРНЫХ СОЕДИНЕНИЙ

На правах рукописи

ЛЮЛИН Сергей Владимирович

ЛОКАЛЬНЫЕ КОНФОРМАЦИОННЫЕ СВОЙСТВА И ОРИЕНТАЦИЯ МАКРОМОЛЕКУЛ В СИЛЬНЫХ ВНЕШНИХ

ПОЛЯХ

СПЕЦИАЛЬНОСТЬ 01.04.19 - ФИЗИКА ПОЛИМЕРОВ

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой ст епени кандидата физико-математических наук

Санкт-Петербург 1997

Работа выполнена в ордена Трудового Красного Знамени Институте высокомолекулярных соединений РАН.

Научный руководитель

доктор физико-математических наук, профессор ГОТЛИБ Ю.Я.

доктор физико-математических наук, профессор ГРИНИН А.П. кандидат физико-математических наук, ст.н.с. ВОЛЧЕК Б.З.

Ведущая организация - Российский государственный педагогический университет им. А.И.Герцена.

Защита диссертации состоится «29» января 1998 года в 10 часов на заседании специализированного совета Д.002.72.01 по присуждению ученой степени доктора наук при Институте высокомолекулярных соединений РАН по адресу: 199004, Санкт-Петербург, Васильевский остров, Большой пр. 31, конференц-зал.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Института высокомолекулярных соединений РАН.

Автореферат разослан «27» декабря 1997 года.

Ученый секретарь диссертационного совета

Официальные оппоненты:

канд. физ.-мат. наук

.А.ДМИТРОЧЕНКО

Общая характеристика работы

Актуальность работы. Конформащюшше свойства и молекулярная подвижность полимерных систем, находящихся под действием сильных внешних полей или внузренних молекулярных, проявляются в ядерном магнитном резонансе (ЯМР), инфракрасном (ИК) дихроизме, эффекте Керра, сегнетоэлектрических свойствах макромолекул и др. В жидких кристаллах ориентация происходит под действием не только внешних полей, но и внутренних молекулярных, имеющих квадрупольную симметрию. Механическое растяжение полимерной цепи за концы эквивалентно поведению полярной полимерной цепи с продольной составляющей дипольного момента во внешнем электрическом поле дипольной симметрии.

Настоящая работа посвящена теоретическому исследованию локальных конфирмационных свойств и ориентационных характеристик полимерных цепей в сильных внешних полях различной симметрии. Специфика действия сильного поля заключается в том, что в полимерной цепи, находящейся под действием такого поля, происходит не только ориентация элементов цепи и цепи как целого по отношешпо к полю, но и значительное изменение коиформационного состава, то есть долей поворотных изомеров и различных их последовательностей. Использование в настоящей работе поворотно-изомерной модели полимерной цепи на тетраэдрической решетке позволяет учитывать влияиие как ориентации элементов цепи в поле, так и изменения конформациошплх свойств на зависимости от поля ряда изучаемых средних статистических величин, которые определяют характеристические ориентационные и конформациошше свойства. Эти зависимости определяют дихроичные функции для

различных типов колебаний, наблюдаемых в экспериментах по ИК дихроизму в деформированных полимерах, величину электрического двойного лучепреломления (ЭДЛ), изучаемого в экспериментах по явлению Керра, величину дипольного момента или поляризации под действием сильных полей, величину двойного лучепреломления при деформации образцов и др. Созданная теория применима к изучению широкого класса явлений в полимерных цепях.

Цель работы заключалась в теоретическом исследовании конформационных и ориентационных свойств длинных полимерных цепей под действием внешних механических, электрических или внутренних молекулярных полей дипольной или квадрупольной симметрии с помощью поворотно-изомерной модели полимерной цепи на тетраэдрической решетке и в применении полученных результатов для описания различных экспериментально наблюдаемых явлений.

Исследование включало в себя:

1. Усовершенствование аппарата теоретического исследования статистических свойств длинных полимерных цепей в сильных полях с использованием поворотно-изомерной модели на тетраэдрической решетке.

2. Исследование ориентации полярной термодинамически гибкой полимерной цепи (то есть цепи с равновероятными поворотными изомерами в отсутствии поля) при наличии постоянных дипольных моментов связей во внешнем электрическом поле дипольной симметрии. Сопоставление локальных ориентационных свойств и конформационных характеристик полимерных цепей с двумя типами распределения дипольных моментов вдоль скелета цепи (типа А и В согласно классификации Штокмайера).

Расчет дипольных и квадрупольных параметров порядка для этих полимерных цепей для векторов, по-разному направленных относительно скелета цепи.

3. Исследование локальных конформациотшх свойств полярной термодинамически гибкой полимерной цепи (то есть цепи с равновероятными поворотными изомерами) с постоянными дипольными моментами связей во внешнем электрическом поле квадрупольной симметрии.

4. Рассмотрение параметров ИК дихроизма в деформированных полимерных сисгемах и полимерных цепях, входящих в состав эластомеров.

5. Исследование локальных конформационных и ориентационных свойств полимерной цепи, находящейся под действием сильных полей различной симметрии и обладающей термодинамической жесткостью, то есть цепи с неравновероятными поворотными изомерами в отсутствии поля.

6. Изучение эффекта Керра в сильных полях для длинных полимерных цепей с продольной составляющей постоянного дипольного момента вдоль скелета цепи и направлением главной оси тензора оптической поляризуемости связи вдоль связи.

7. Исследование эффекта Керра в сига,пых полях для полимерной цепи с индуцированным дипольным моментом.

Научная новизна работы состоит в том, что в ней впервые: 1. Проведено усовершенствование и обобщение математического аппарата расчета, что позволило сократить порядок матриц перехода, облегчил, аналитический расчет и численный расчет на ЭВМ и получить новые результаты. Созданная программа расчета позволяет более компактно учитывать вид внешнего поля, тип распределения поворотных изомеров вдоль скелета цепи, се начальную термодинамическую жесткость.

2. Сравнены локальные ориентационные и конформационные свойства полярных полимерных цепей типа А и В во внешнем электрическом поле дипольной симметрии.

3. Изучено влияние термодинамической жесткости полимерной цепи на зависимости от поля ориентационных и конформационных характеристик.

4. Результаты анализа статистических свойств полимерной цепи под действием полей применены для теоретического описания на микроскопическом уровне в рамках данной модели параметров ИК дихроизма деформированных полимерных цепей и деформированных полимерных сеток.

5. Учтены конформационные изменения в длинных цепях с продольной составляющей постоянного дипольного момента или с индуцированным дипольным моментом при исследовании эффекта Керра в сильных полях. Получены результаты для величины ЭДЛ под действием сильного внешнего поля.

Практическая значимость работы состоит в том, что в ней установлена связь параметров эффекта Керра, ИК дихроизма при больших полях или растяжениях с изменением конформационного состава полимерной цепи, который может быть непосредственно определен из опыта: доля изомеров из экспериментов по ИК дихроизму, доля диад и триад из экспериментов по ЯМР. Проведенные исследования могут быть использованы для описания статистических и динамических свойств деформированных полимерных сеток, жидкокристаллических систем. Таким образом, работа может быть применена для создания общей теории ориентационных явлений в полимерных системах, находящихся под действием сильных полей различной симметрии и природы.

Апробация работы: Основные результаты работы докладывались и обсуждались на Международном симпозиуме "МасгоАкгоп'94" (Акрон, США, 1994г.), на 1-ом и 2-ом международном симпозиуме "Молекулярная подвижность и порядок в полимерных системах" (Санкт-Петербург, 1994, 1996гг.), на 36-ом международном симпозиуме ШРАС (Сеул, Ю.Корея, 1996г.), на международной конференции посвященной памяти академика В.А.Каргина "Фундаментальные проблемы физики полимеров" (Москва, 1997г.), на 8-ом международном симпозиуме "Коллоидная и молекулярная электрооптика" (Санкт-Петербург, 1997г.).

Объем работы

Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения и списка цитируемой литературы (56 ссылок). Работа изложена на 164 страпипх текста и содержит 67 рисунков и 1 таблицу.

Содержание работы

Во Введении сформулированы основные задачи диссертационной работы, используемая модель и основные результаты.

Глава 1. Применение решеточных поворотно-изомерных моделей для исследования локальных конформационных свойств и ориентации полпмериой цепи в полях различной симметрии.

Первая глава диссертации посвящена обзору имеющихся в литературе и развиваемых в настоящей работе подходов к проблемам аналитической теории конформационных свойств полимерной цепи во внешних полях различной природы с помощью поворотно-изомерных моделей полимерных цепей.

Несмотря на значительный прогресс в данной области, многие вопросы поведения полимерной цепи во внешних полях дипольной и квадрупольной симметрии остались открытыми. Представляется целесообразным провести обобщение, модификацию и упрощение теоретического аппарата, что позволит получить новые теоретические результаты и расширить область применения теории: исследовать ИК-дихроизм деформированных полимерных цепей и эффект Керра для полимерных цепей, находящихся под действием сильного поля.

Глава 2. Статистические свойства полимерной цепи с равновероятными изомерами на тетраэдрической решетке в поляк различной симметрии.

Во второй главе исследуются конформационные и ориентационные характеристики термодинамически гибких полимерных цепей (с равновероятными поворотными изомерами в отсутствии поля) на тетраэдрической решетке, помещенной во внешнее электрическое поле дипольного или квадрупольного типа. В поле дипольной симметрии энергия связи Ud

пропорциональна косинусу угла в между направлением внешнего поля ей и

направлением дипольного момента М-

Ud - cos в (1).

Рис. 1. Элементарная ячейка тетраэдрической решетки. 8 возможных ориентации дипольного момента связи на решетке. Направления внешнего поля s0 указаны римскими цифрами 1-iii.

В случае поля дипольной симметрии используется безразмерный параметр £:

£=— (2), ь 2кТ

где: к - постоянная Больцмана, Г - температура.

Энергия связи в поле квадрупольной симметрии

пропорциональна квадрату косинуса угла 9 между направлением внешнего поля и направлением связи:

ич = -Асоъ2в (3),

где: А - коэффициент пропорциональности, имеющий размерность энергии и зависящий от природы поля (например, в эффекте Керра для полимерных цепей с индуцированным дипольным моментом, каждая связь которой обладает диагональным, аксиально-симметричным тензором статической поляризуемости а\ а1 -diag(a¡,a^а}), фактор А будет равен: А - ~(а{ -а^Е,,)2,

где: £0 - амплитуда внешнего электрического поля).

В случае поля квадрупольной симметрии используется безразмерный параметр

(4).

* 2кТ

Элементарная ячейка тетраэдрической решетки со всеми возможными направлениями каждой связи изображена на Рис. 1.

В работе изучено влияние типа распределения дипольных моментов цепи на ориентационные и конформационые характеристики. Сопоставляются полимерные цепочки с двумя типами распределения дипольных моментов вдоль скелета цепи согласно классификации Штокмайера: полярные цепи ва А (например, полиизопрен, полиаланин, полиоксипропилен и др.) с продольной составляющей дипольного момента относительно скелета цепи и полярные цепи типа В с нормальной составляющей дипольного момента относительно скелета цепи (полимерные

цепи типа -(СН2-СЯ2)П-, -(СН2-СНЯ)П-: полившшлиденхлорид, поливинилхлорид, по.шшарахлорстирол и др.). Случай В может быть сведен к рассмотрению цепи с чередованием знака продольного диполыгого момента связен скелета цепи. Ориентация цепочки как целого и ориентационные характеристики (днпольные и квадрупольные параметры порядка) зависят от распределения дипольных моментов. Дипольный параметр порядка для вектора дипольного момента связи определяется как средняя проекция дипольного момента связи на направление внешнего поля:

(5).

Парамегр квадрупольного порядка £ определяется как обычно:

5=|Г(С08^-Л (6).

случай А. распределения дипольных моментов. ... - случай В распределения

дипольных. моментов.

В работе показано, что макромолекулы рассматриваемых типов в сильном поле вытягивается в транс- цепь: в случае А распределения дипольных моментов - параллельно направлешпо поля, а в случае В - нормально к нему.

В то же время конформационные характеристики -зависимости от поля долей транс- и гош- изомеров и различных их последовательностей диад, триад и пентад - оказываются близкими для полимерных цепей с различными типами распределения дипольных моментов, см., например, Рис.2.

Аналитически рассчитанные конформационные характеристики для полимерной цепи, в поле квадрупольной симметрии находятся в очень хорошем согласии с соответствующими результатами, полученными при численном моделировании методом броуновской динамики Даринским с сотр. для более реалистической модели цепи, учитывающей стерические взаимодействия и обладающей непрерывным

Рис. 3. Содержание транс-и гош- изомеров в ориентированной цепи как функция степени ориентации цепи

(квадрупольного параметра порядка

S' = S/S^ ). Точки -результаты

моделирования, N=32: Р(Т) (1),P(G) (2), P(G*) (3); сплошные прямые - теория на теграэдрической

решеточной модели.

потенциалом внутреннего вращения, Рис.3.

Глава 3. Применение тетраэдрической решеточной модели для исследования И К дихроизма деформированных полимерных цепей.

В третьей главе изучается ИК дихроизм длинных полимерных цепей, входящих в состав эластомеров, при сильном одноосном растяжении электрическим дипольным полем или при соответствующем

Рис. 4. Квадрупольный параметр порядка (или ДФ) как функция растяжения цепи дня различных типов колебаний. Число звеньев

в цепи N=25. (___) - случай А

(1 - веерные колебания, 2 -деформационные колебания, 3 -маятниковые колебания).

| м I II I I I | I I I I I II 1 I | I I ! II I I I I | I I I И ) I ! I | П N И I I I |

0.00 0.20 о.*о , ,„ о.ео 0.В0 1.00

/Л __

механическом растяжении, что соответствует поведению полимерных цепей в полях дипольной симметрии. Рассматривается полимерная цепочка, включенная в регулярную кубическую полимерную сетку, что позволяет адекватно ввести параметр растяжения цепочки Л. Квадрупольные параметры порядка для различных единичных векторов соответствуют дихроичным функциям (ДФ) для маятниковых, веерных и деформационных колебаний боковых групп полимерных цепей (см. Рис. 4):

Я и Я-1

= —и-= = 5 (7),

О,,+21), Я+2

в

где: £> 11 и О, - оптические плотности для поляризации света,

параллельной и перпендикулярной направлению единичного вектора, для которого рассчитан квадрупольный параметр

О ,,

порядка; =

Я,

- дихроичное отношение, ОБ - функция для

определения дахропчного отношения (дихроичная функция):

^=14.

Я+2

Теория позволяет установить соответствие между ДФ и конформационными изменениями в цепи (перераспределегагем поворотных изомеров при растяжении).

Глава 4. Учет термодинамической жесткости полимерией цепочки при изучешш ее ориентации н локальных конформацпоппых свойств.

В четвертой главе изучено влияние термодинамической

жесткости (то есть неравновероятности поворотных изомеров в

отсутствии поля) на зависимости от поля локальных

коиформационных свойств и ориентации полимерных цепей на

тетраэдрической решетке во внешних полях дипольной или

квадрупольной симметрии. Параметром термодинамической

жесткости полимерной системы может служить величина X: Е.

(8).

Рис. 5. Квадрупольные параметры порядка для единичного вектора, направленного вдоль связи цепи, нормированные на максимальное значение, как функция внешнего с т

дилольного поля д= при разных

¿к I

значениях параметра начальной термодинамической жесткости

х = Ег1кТ.

Здесь: - разность энергий транс• и гош- изомеров при

отсутствии внешнего поля. В работе рассматриваются цепи, у которых более вероятны транс- изомеры, то есть тот случай, когда Ек > 0.

Для обоих типов действующих полей получено, что увеличение параметра начальной термодинамической жесткости, определяемого разностью энергий транс- и гош- изомеров без поля, приводит к увеличению скорости изменения с полем изучаемых характеристик - дипольных и квадрупольных параметров порядка, Рис.5, локальных конформационных характеристик - долей транс- и гош- изомеров и различных их последовательностей - диад, триад и пентад.

Полученные результаты для долей транс- и гош- изомеров для полимерной цепи, обладающей термодинамической жесткостью, как и ранее находятся в хорошем согласии с результатами численного моделирования, Рис. 6.

Рис. 6. Доли транс- Р(Т) и гош- Р(в) изомеров, нормированные на начальное значение как функции нормированных на максимальное значение дипольного параметра порядка (дипольиое поле, а) и квадрупольного параметра порядка (квадрупольное поле, б); Л' = 1. Линии ■ решеточная модель, точки - результаты численного моделирования методом БД.

Глава 5. Теория нклешш Ксрра в сильных нолях для полимерных ценен с термодинамической жесткостью.

Полученные результаты были применены для изучения эффекта Керра в сигарных полях для длинных, полимерных цепа"! с продольной составляющей

(А П-'С)

= /

Рис. 7. Зависимость от поля ЭДЛ для полимерной цепи при различных значениях параметра начальной термодинамической жесткости х.

| и П М П ч и 0.00 ¿соо

1 П |1 I И Ш 1Ц1ГП 1 1 III | И Ш I И I | и I И И И| Ш И I И 1|

ео.оо ' 2о.оо ио.оо 2СО-СО г^ооо ?8о.оо

/ Мед'

V а)

днпольного момента и с индуцированным диполыплм моментом. Случай постоянного днпольного момента соответствует поведению полимерной цепи в электрическом поле днпольного типа. Случай полимерной цепи с индуцированным дцтольным моментом соответствует поведешпо полимерной цепи в электрическом полеквадрупольной симметрии.

Рассчитанные кнадрупольные параметры порядка для вектора мономерной едпгащы полимерной цепи с термодинамической жесткостью определяют величину ЭДЛ Ал/с

---(Ли - разность значешш двух главных показателей

(Мс)та1

преломления, величина ЭДЛ, С- концентрация, индекс max означает максимальное значение), Рис. 7 (дня случая постоянного диполыюго момента).

При сравнении зависимости от поля величины ЭДЛ, рассчитанной с помощью поворотно-изомерной модели и модели свободно сочлененной цепи (ССЦ), предполагается, что дипольный момент М мономерной единицы поворотно-изомерной модели цепи равен дипольному моменту сегмента ССЦ. В таком случае наблюдается хорошее согласие в области слабых полей, когда выполняется закон Керра, и достаточно сильное отличие в области сильных полей. Таким образом, на величину ЭДЛ в сильном электрическом поле влияют два процесса: (i) ориентация элементов цепи, чгго учитывается и в модели ССЦ, и в тетраэдрической решеточной модели и (ii) конформационные изменения под действием сильного электрического поля, которые учитываются только в поворотно-изомерной модели полимерной цепи на тетраэдрической решетке.

0—р ГТП nil j ! I I ГТ И I I | I I I I II ООО «ЛО 8.00

TTTJT

ггп

б.

Рис. 8. Зависимость от поля длины сегмента "эффективной" ССЦ, в количестве связей

цепочки на решетке, х=2._- длина сегмента "эффективной" ССЦ,___- средняя

дайна регулярного транс- участка, (0, дая полимерной цепи на решетке, а -дипольное поле, б - квадрупольное поле.

/

/

/

/

/

еаав

/

/

/

го оо

а

Возникает предположение о возможности разделения и изучения влшишя каждого из этих эффектов на величину ЭДЛ в сильном поле с помощью "эффективной ССЦ", в которой элемент имеет зависящую от поля длину. Для того, чтобы получить зависимость от поля эффективного сегмента ССЦ, необходимо при каждом значении поля и при известном значении ЭДЛ для полимерной цепи на тетраэдрической решетке подобрать такое значение дайны сегмента ССЦ, чтобы величина ЭДЛ, рассчитанная с помощью решеточной модели и ССЦ с измененной длинной сегмента совпали бы, Рис. 8.

Как для случая полимерной цепи с постоянным дипольным моментом, так и дня цепей с индуцированным дипольным моментом, была предложена модель "эффективной" ССЦ для разделения и изучения влияния эффектов ориентации и конформационных изменений на величину ЭДЛ в сильном поле. Полученные значения для длины эффективного сегмента ССЦ были сравнены со средней длиной регулярного транс- участка, Рис. 8. Получено, что в области £<0.9 средняя длина регулярного транс- участка лишь немного превышает длину эффективного сегмента и быстрее него растет с ростом внешнего поля. Это может быть объяснено тем, что в длинной полимерной цепи, находящейся под действием сильного электрического поля, кроме длинных регулярных транс- участков существуют короткие участки между ними, наличие которых и приводит к уменьшению сегмента "эффективной" ССЦ.

Зависимости от поля ЭДЛ для ССЦ с эффективным сегментом, равным рассчитанному нами и равному средней длине регулярного транс- участка, оказываются близкими.

В Заключении сформулированы основные выводы работы:

1. Получены зависимости от поля дипольных и квадрупольных параметров порядка для различных единичных векторов, доли транс- и гош- изомеров и различных их последовательностей для полимерной цепи, находящейся под действием внешнего поля дипольной или квадрупольной симметрии, с равновероятными поворотными изомерами в отсутствий поля. Полученные результаты сравнены для двух случаев распределения дипольных моментов связей вдоль скелета цепи: для полимерных цепей типа А и В согласно классификации Штокмайера. Оказалось, что тип распределения дипольных моментов вдоль скелета цепи сильно влияет на ориентационные параметры изучаемых полимерных систем. В случае А полимерная цепь с ростом поля вытягивается в транс- цепь параллельно полю, а в случае В - перпендикулярно. Однако, доли транс- и гош-изомеров имеют сходные зависимости от поля для обоих случаев распределения дипольных моментов. При сравнении поведения полимерной цепи в поле дипольной симметрии с поведением полимерной цепи в поле квадрупольной симметрии выяснено, что поле дипольной симметрии приводит к более сильной ориентации. Полученные результаты находятся в хорошем согласии с соответствующими результатами, полученными при численном моделировании методом Броуновской динамики для полимерной цепи с фиксированным тетраэдрическим валентным углом и непрерывным потенциалом внутреннего вращения.

2. Полученные результаты применены для изучения инфракрасного дихроизма для разных типов колебаний боковых групп деформированных полимеров, входящих в состав эластомеров. Получены зависимости от поля дихроичных функций для маятниковых, веерных и деформационных колебаний боковых групп. Получено качественное согласие с экспериментальными результатами. Проведено сравнение с

соответствующими результатами, рассчитанными с помощью свободно сочлененной цепи. В предположении, что квадрупольный параметр порядка ССЦ для единичного вектора, направленного нормально к направлению связи цепи, усреднен по всем ориентациям, нормальным к вектору связи ССЦ, получено хорошее согласие между ДФ для поворотно-изомерной модели цепи на решетке и для ССЦ. Однако, поворотно-изомерная модель приводит к большей скорости изменения ДФ.

3. Исследованы ориентационные и конформационные свойства полимерной цепи, находящейся под действием сильного поля диполыюй или квадрупояьной симметрии и обладающей термодинамической жесткостью в отсутствии поля. Получены зависимости от поля дипольных и квадрупольных параметров порядка для различных единичных векторов, долей трапе- и гош-изомеров и различных их последовательностей, среднеквадратичной флуктуации косинуса (поле дапольной симметрии) и косинуса квадрата (поле квадрупольной симметрии) угла между направлением дипольного момента связи и направлением внешнего поля для полимерных цепей с различными значешгами параметра термодинамической жесткости. Увеличение параметра термодинамической жесткости приводит к увеличению с ростом внешнего поля скорости изменения дипольных и квадрупольных параметров порядка дня векторов связей, а также долей транс- и гош- изомеров.

4. Рассчитанные доли транс- и гош- изомеров для поворотно-изомерной модели цепи, обладающей термодинамической жесткостью и находящейся под действием поля диполыюй или квадрупольной симметрии, хорошо согласуются с результатами численного моделирования, полученными Даринским с сотр. для полимерной цепи с

фиксированным тетраэдрическим валентным углом и непрерывным потенциалом внутреннего вращения.

5. Получено, что ориентация полимерной цепи на тетраэдрической решетке в поле дипольной симметрии более эффективно, чем ориентация в соответствующем поле квадрупольной симметрии.

6. Полученные результаты применены для исследования эффекта Керра в сильных внешних полях для длинных полимерных цепей с продольной составляющей постоянного или индуцированного днпольиого момента и обладающих термодинамической жесткостью. На зависимость от поля величины электрического двойного лучепреломления сильно влияют два эффекта - ориентация элементов цепи, что может быть учтено в рамках более простой свободно сочлененной модели, и изменение конформационного состава. Для разделения влияния двух эффектов предложена "эффективная" свободно сочлененная цепь с зависящим от амплитуды поля сегментом. Для полимерной цепи как с постоянным, так и с индуцированным дипольным моментом, величина ЭДЛ для "эффективной" ССЦ с сегментом, рассчитанным нами, находится в хорошем согласии с величиной ЭДЛ для эффективной ССЦ с сегментом, равным средней длине регулярного транс- участка.

Работа выполнена при финансовой поддержке РФФИ (грант 9603833), INTAS (грант 93-2502-ext), ISSEP (грант а97-597), администрации Санкт-Петербурга (грант М97-2.2К-643).

Основное содержание диссертации изложено в следующих работах: 1. Gotiib Y.Y., Lyulin S.V. The rotational isomeric lattice theory of chain orientation in strong electric fïelds for différent distributions of dipole moments along the chain. - 35th International Symposium on

Macromolecules MACROAKRON'94, Akron, USA, 1994, July 11-15, p. 980.

2. Lyulin S.V., Gotlib Y.Y. Changing of conformational characteristics and orientation of polymer chains in strong dipole field. - International Symposium Molecular Mobility and Order in Polymer Systems, Book of Abstracts, St.Petersburg, Russia, 1994, Oct.3-6,p.97.

3. Люлин C.B. Конформационные изменения и ориентация полимерных цепей в сильных электрических полях при различных распределениях дипольных моментов вдоль цепи. Тетраэдрическая решеточная модель. - Сборник авторефератов магистерских диссертаций, Физический факультет СПбГУ, 1995, Санкт-Петербург, с. 54.

4. Люлин С.В., Готлиб Ю.Я. Изменение конформационных характеристик и ориентация полимерных цепей в сильном дипольном поле. - Высокомолек. соед., 1996, Том А 38, №2, с. 252257.

5. Gotlib Y.Y., Lyulin S. V. Orientational ordering of a polymer chain in a strong dipole field. Tetrahedral lattice model. - Macromol. Theory Simul., 1996, № 5, pp. 449-465.

6. Gotlib Y.Y., Lyulin S.V. Deformation and orientation of polymer chains in strong mechanic or electric fields. - 2-nd International Symposium Molecular Order and Mobility in Polymer Systems, Book of Abstracts, 1996, St.Petersburg, Russia, May 21-24, p. 083.

7. Neelov I.M., Clarke D., Darinskii A.A., Gotlib Yu.Ya., Lyulin S.V., Torchinskii Ph.I. Computer simulation of conformational properties of oriented polymer chain. - 2-nd International Symposium Molecular Order and Mobility in Polymer Systems, Book of Abstracts, 1996, St.Petersburg, Russia, May 21-24, p. 086.

8. Lyulin S.V., Gotlib Y.Y. Theory of infra-red dichroizm for vibrations of different symmetry in uniaxially strong deformed polymers. - 36th IUPAC International Symposium on Macromolecules

IUPAC MACRO SEOUL'%, Abstracts of the IUPAC MACRO SEOUL'96, 1996, Seoul, Korea, August 4-9, p. 755.

9. Gotlib Y.Y., Lyulin S.V. Theory of non linear deformation and orientation of polymer chains in strong mechanic or electric fields. Rotational-isomeric lattice model. - 36th IUPAC International Symposium on Macromolecules IUPAC MACRO SEOUL'96, Abstracts of the IUPAC MACRO SEOUL'96, 1996, Seoul, Korea, August 4-9, p. 871.

10. Готлиб Ю.Я., Медведев Г.А., Лголин C.B. Зависимость температуры появления нематической фазы в полимерных жидких кристаллах от жесткости цепи. - Высокомолек. соед., 1997, Том А 39, № 3, с. 493-499.

11. Неелов И.М., Кларк Д., Даринский А.А., Готлиб Ю.Я., Люлин С.В., Торчинский Ф.И. Математическое моделирование конформационных свойств и динамики ориентированных полимерных цепей. - Высокомолек. соед., 1997, Том А 39, № 3, с. 483-492.

12. Даринский А.А., Готлиб Ю.Я., Люлин С.В., Неелов И.М., Торчинский Ф.И., Кук Р. Конформации и динамика деформированных и ориентированных полимерных цепей. -Международная Конференция Фундаментальные проблемы науки о полимерах (К 90-летию Академика ВА.Каргина), Тезисы докладов, 1997, Москва, 21-23 января, с. С2-29.

13. Gotlib Yu.Ya., Lyulin S.Y., Toschevikov V.P. Theory of Kerr Effect for Stretched Polymer Networks. - VIII International Symposium Colloid and Molecular Electrooptics, Abstracts, 1997, St.-Petersburg, June 30 - July 4, p. 37.

14. Gotlib Yu.Ya., Lyulin S.V. Theory of Kerr Effect for Rotational-isomeric Chain Model in the Strong Fields, VIII International Symposium Colloid and Molecular Electrooptics, ELECTROOPTO'97, St.-Petersburg, June 30 - July 4, 1997, Abstracts, p. 8