ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Общие сведения о структуре и фазовых состояниях полимеров из "Порошковые полимерные материалы и покрытия на их основе" Для лучшего понимания вопросов, связанных с поведений порошков полимеров при получении покрытий, рассмотрим некоторые положения, касающиеся структуры и свойств полимерных пленкообразователей. [c.14] Полимеры представляют особый класс соединений (преимущественно органических), существенно отличающихся от многих широко известных веществ еталлов, окислов, солей и т.д. Это отличие определяется прежде всего высоким молекулярным весом полимеров, составляющим в большинстве случаев десятки и сотни тысяч, а также специфичным цепным строением макромолекул, обусловливающим гибкость полимерных цепей [25]. [c.14] В практических условиях приходится иметь дело как с гомополимерами— высокомолекулярными веществами, молекулы которых построены из одинаковых элементов — звеньев, так и со смешанными полимерами, образованными из разных типов мономерных звеньев. Смешанные полимеры, в свою очередь, подразделяются на истинные сополимеры, привитые (или графт) сополимеры и блоксополимеры. Все полимеры в зависимости от их строения и внешних условий могут находиться в двух фазовых состояниях аморфном и кристаллическом. [c.14] Аморфные полимеры (поливинилхлорид, поливинилбутираль, этилцеллюлоза и др.) не имеют строгого порядка в расположении цепей. Они могут существовать в трех физических состояниях стеклообразном, высокоэластическом и вязкотекучем. [c.14] Высокоэластическое состояние характеризуется подвижностью сегментов (коротких участков) макромолекул и свойственно только высокомолекулярным веществам. Оно выражено тем больше, чем выше молекулярный вес полимера [26]. [c.15] Переход полимера из одного физического состояния в другое происходит в определенных интервалах температур. Средние температуры этих интервалов носят название температуры стеклования Тс) и температуры текучести Тт). Эти температуры не характеризуют фазовых переходов полимера, так как структура, свойственная аморфному полимеру, сохраняется во всех физических состояниях. Переход из одного состояния в другое совершается постепенно и Бе сопровождается скачкообразным изменением физико-механических и других свойств полимера (рис. 1). [c.15] Кристаллическое состояние свойственно полимерам с высокоупорядоченным (регулярным) расположением цепей. Наиболее часто встречающимися кристаллическими полимерами являются полиэтилен, полиамиды, фторопласты и др. При соответствующих условиях в кристаллическом виде могут быть получены и другие полимеры, например полистирол, для которых типична аморфная структура. [c.15] Следует иметь в виду, что большинство технических полимеров не является полностью аморфными или кристаллическими в аморфных полимерах могут встречаться кристаллические области, а полимеры, называемые кристаллическими, как правило, содержат аморфные участки. Условно принятый показатель степени кристалличности (отношение объема всех кристаллических областей к общему объему) во многом определяет область температур текучести и плавления полимеров, а также механические и эксплуатационные свойства покрытий. [c.15] Наибольшее значение для получения покрытий из расплавов имеют термопластичные полимеры (полиолефины, полиамиды, эфиры целлюлозы, виниловые полимеры и др.), которые, как правило, не, образуют трехмерных структур в процессе пленкообразования. Однако такие покрытия термопластичны, не теплостойки, растворимы в органических растворителях (т. е. обратимы). Полимеры превращаемого типа (эпоксиполимеры, полиуретаны и др.) в этом отношении имеют преимущество перед термопластами, но получать из них покрытия методом плавления несколько сложнее. Многообразие структур полимеров связано с различным конфор-мационным расположением макромолекул. Наиболее типичными являются пачечная и глобулярная структуры, свойственные развернутому (цепочечному) или свернутому (клубкообразному) состоянию молекулярных цепей [25]. Пачки могут иметь набор регулярно и нерегулярно построенных цепей. От этого зависит тенденция полимера к кристаллизации. [c.16] Объединение пачек между собой приводит к возникновению более сложных образований сферолитных структур, плоскостей и, наконец, единичных кристаллов. Все эти разновидности структур, возникающие в результате различной укладки молекул (начиная с пачки), носят название надмолекулярных [27]. По форме и размерам надмолекулярные структуры весьма разнообразны. Они могут резко различаться у одного и того же полимера в зависимости, например, от условий плавления и охлаждения, присутствия тех или иных примесей и добавок (пластификаторы, наполнители и т.д.). В свою очередь свойства полимеров находятся в прямой связи с характером надмолекулярных структур [28]. Таким образом, при получении покрытий далеко не безразлично, какой тип структур преобладает в полимерной пленке. [c.16] Надмолекулярные структуры наиболее отчетливо проявляются у кристаллических полимеров, однако пачечная упорядоченность характерна и для аморфных полимеров. Наличие высокоупорядоченных областей и сферолитов у кристаллических полимеров делает их пленки менее прозрачными по сравнению с пленками аморфных полимеров. [c.16] Вернуться к основной статье