ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Физическая структура из "Механические свойства твёрдых полимеров" Несмотря на то что данная книга посвящена механическим свойствам полимеров, представляется целесообразным сначала ввести некоторые элементарные понятия об их стрзштуре. [c.11] Основная отличительная черта полимеров состоит в том, что их молекулы представляют собой длинные цепи ковалентно связанных атомов. Один из простейпшх полимеров — полиэтилен, молекулы которого сЬстоят из повторяющихся единиц —СНд— (рис. [c.11] Большинство винильных полимеров образованы в основном присоединением типа голова к хвосту чередование присоединений различного типа приводит к потере регулярности, что, в свою очередь, находит отражение в уменьшении степени кристалличности и, таким образом, оказывает влияние на механические свойства материала. [c.14] Для увеличения гибкости и упругости хрупких полимеров или для увеличения жесткости каучукоподобных материалов обычно используются такие приемы, как смешение, сополимеризация и привитая сополимеризация. [c.15] Привитой полимер получают путем химического присоединения к молекулам одного полимера длинных боковых цепей другого. [c.15] Сополимер есть результат химического соединения двух полимеров [А] и [Б] в одну цепь. Сополимеры могут иметь блочное строение [АЛЛ...] [ЕЕ...] или быть статистическими АБААБАБ, причем последние не содержат длинных последовательностей звеньев одного типа — А или Б. [c.15] Расположение изолированной цепи в пространстве определяется наличием набора конформаций молекулы вследствие возможности заторможенного вращения вокруг одиночных связей. Вращательная изомерия малых молекул хорошо изучена спектроскопическими методами [3] типичный пример — транс- и гош-изомеры дибромэтана, показанные на рис. 1.5. Аналогичный подход применим и к полимерам например, в случае полиэтилентере-фталата [4] возможны две конформации гликольного остатка, как это видно на рис. 1.6. [c.16] Для перехода из одной вращательной изомерной формы в другую необходимо преодолеть определенный энергетический барьер (рис. 1.7). Поэтому возможность изменения конформаций цепных молекул зависит от соотношения величины потенциального барьера и энергии теплового движения, а также возмущающего влияния приложенных напряжений. Следовательно, можно предполагать наличие связи между молекулярной гибкостью и механизмом деформации, что будет детально рассмотрено ниже. [c.16] При рассмотрении взаимного расположения молекулярных цепей снова можно выделить два отдельных аспекта, а именно молекулярную ориентацию и кристаллизацию. Для частично кристаллических полимеров это разделение иногда может быть искусственным. [c.16] Многие полимеры, в том числе полиэтилентерефталат, при медленном охлаждении из расплава кристаллизуются. В этом случа говорят, что они находятся в кристаллическом, но неориентированном состоянии. Хотя в макроскопическом масштабе размеров такие образцы неориентированы, т. е. характеризуются изотропными механическими свойствами, в микроскопическом масштаба они негомогенны, и при наблюдении в поляризационном микроскопе часто можно обнаружить существование сферолитной структуры. [c.18] Информация о строении кристаллических участков, конечно, чрезвычайно важна. Однако и ранее было известно, что в дополнение к дискретным рефлексам от кристаллитов на дифракционной картине кристаллического полимера имеется также значительное диффузное рассеяние, которое приписывалось аморфным областям. [c.19] На основании этих представлений развита так называемая оахромчатая мицеллярная модель (рис. 1.1и структуры кристаллического полимера. Согласно этой модели одни и те же молекулярные цепи проходят через упорядоченные (кристаллиты) и раз-упорядоченные (аморфные) области. [c.20] Взаимосвязь между эффектом складывания цепей и структурой кристаллических полимеров в блоке до сих пор однозначно не установлена , однако результаты опытов с монокристаллами убеждают в том, что основной структурной ячейкой является ламель со сложенными цепями [91. При охлаждении расплава полимера кристаллизация начинается на зародышах в различных точках объема образца. Считают, что кристаллизация развивается от центрального ядра во всех направлениях путем скручивания ламелей вдоль фибрилл, что схематически показано на рис. 1.12. Самой крупной структурной единицей, вырастающей из ядра, является сферолит. [c.20] Вернуться к основной статье