ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Высокомолекулярные соединения из "Структура и механические свойства полимеров" При сравнении свойств молекул разной величины особенно наглядно проявляется диалектический закон перехода количественных изменений в качественные. После достижения определенного размера молекулы приобретают способность изменять свою форму под действием внешних сил. [c.5] Вещества, состоящие из таких молекул, проявляют способность к большим деформациям, называемым высокоэластическими. Невозможно установить такую величину молекулярного веса, которая могла бы служить границей между миром низко- и высокомолекулярных веществ. В то время как ряд сложных производных сахаров (например, танин), имеющих молекулярный вес около 1000, являются классическими низкомолекулярными соединениями, парафины с таким же молекулярным весом обладают рядом специфических свойств высокомолекулярных соединений. [c.5] При увеличении молекулярного веса качественный скачок не всегда проявляется в изменении всех свойств. Поэтому только исследование зависимости комплекса свойств от молекулярного веса может дать представление о местоположении границы между низко- и высокомолекулярными веществами. [c.5] Среди высокомолекулярных веществ имеется большое количество представителей, макромолекулы которых состоят из одинаковых участков с низким молекулярным весом. Такие вещества, макромолекулы которых состоят из большого количества повторяющихся малых структурных элементов (мономерных единиц), называются полимерами. [c.5] Увеличивая в процессе синтеза количество мономерных единиц в макромолекуле, можно получить так называемый полимерго-мологический ряд. Полимергомологическим рядом называется ряд полимерных веществ одинакового химического строения, отличающихся только молекулярными весами. В приложении I приведены названия и структурные формулы ряда важнейших представителей полимеров. [c.5] Одним из наиболее примечательных свойств макромолекулы является гибкость. Она определяет все характерные особенности механических свойств полимеров. Длина макромолекулы в несколько тысяч или десятков тысяч раз превышает ее поперечник. Если изготовить модель такой молекулы в виде нити, то такая нить окажется чрезвычайно гибкой, даже будучи изготовлена из стали. В этом случае гибкость макромолекулы обусловливается деформацией валентных углов и изменением межчастичных расстояний. [c.6] Однако гибкость макромолекулы обусловлена не только деформацией валентных углов, так как для изменения величины валентного угла нужно приложить очень большое усилие. Гибкость макромолекулы обусловлена также вращением отдельных частей молекулы вокруг простых химических связей, которое требует гораздо меньших энергетических затрат, чем деформации валентных углов. [c.6] Простейшей молекулой, в которой удобно рассмотреть внутреннее вращение, является этан, по строению он очень похож на элементарную группировку полиэтилена (—СНз—СНа—) . [c.6] Следует помнить, что, несмотря на наличие полярных заместителей в молекуле, энергия, нужная для поворота вокруг (т-связи, в десятки раз меньше величины энергии поворота вокруг л-связи, а это приводит к значительно более легкому вращению вокруг простых связей. Благодаря тому, что скорость взаимного превращения поворотных изомеров является величиной порядка сек , выделить поворотные изомеры из смеси не удается. [c.8] Все сказанное лишь в известной мере может быть применено к макромолекулам. Если даже не учитывать влияние межмолекулярного взаимодействия и высокой вязкости полимеров на энергию активации (потенциальный барьер) вращения, то все-таки следует заметить, что поворот частей макромолекулы вокруг той или иной связи осуществляется со значительно большими затратами энергии именно вследствие громоздкости макромолекул. Поворот вокруг одной связи в макромолекуле вызывает перемещение в пространстве значительного числа соседних атомов, так что все они в той или иной мере будут влиять на величину потенциального барьера. Различные формы одной и той же цепной молекулы, отличающиеся друг от друга не порядком расположения атомов, а только степенью свернутости, достигаемой путем обратимых внутренних вращений, получили название конформаций. [c.9] Вернуться к основной статье