ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Предисловие к английскому изданию из "Кристаллизация полимеров" Материалы в современном смысле слова — это вещества, физические свойства которых представляют практический интерес. Например, стекло обладает необходимыми оптическими свойствами, что обусловлено гладкой поверхностью и отсутствием в стекле кристаллических областей германий и кремний характерны электрическими свойствами, которые можно контролировать, вводя в эти вещества соответствующие примеси у металлов ценны оптические, электрические и механические свойства, что позволяет использовать их для множества различных целей. [c.9] Наряду со стеклами, полупроводниками, металлами и керамикой — известными традиционными материалами имеется другой особый класс материалов — полимеры. Однако поведение и свойства полимеров изменяются настолько широко, что становится неизбежным дальнейшее разделение, которое часто проводится подсознательно. Так, стекло, о котором говорилось выше, в действительности есть не что иное, как полимер каучуки и пластики тоже полимеры, но обладают настолько различными свойствами, что составляют основу для совершенно различных производств. В качестве примеров, иллюстрирующих возможные вариации свойств материалов этой группы, можно привести алмаз и графит, имеющие электропроводность 10 и 10+ см соответственно, а также двуокись кремния и кремнийорганические каучуки, имеющие модуль Юнга 10 2 и 10 дин1см соответственно. [c.9] Эти соображения положены в основу теории высо-коэластичности каучукоподобных материалов и вполне удовлетворительно объясняют способность таких веществ претерпевать обратимое растяжение вплоть до 1000%. Однако каучуки составляют только одну группу полимерных материалов и во многих случаях их способность сопротивляться различным деформациям (т. е. их модули) слишком мала, по крайней мере на два порядка ниже, чем это необходимо. Наличие кристаллических областей, возникающих в полимере в том случае, когда между макромолекулами осуществляются сильные кооперативные взаимодействия, приводит к возрастанию механического модуля, и в то же время полимер все еще сохраняет способность претерпевать обратимые деформации, достигающие примерно 5%, Этого вполне достаточно, если полимер, например, находит применение в текстильной промышленности, поскольку волокна и ткани из такого полимера практически не мнутся. Эффект придания жесткости полимеру, обусловленный появлением в нем кристаллических областей, выражен очень ярко. Это видно из сравнения слабо сшитого натурального каучука и полиэтилена, который в какой-то степени сходен с первым по химическому строению, но обычно более чем на 50% кристалличен. Оказывается, что модули этих веществ различаются более чем в тысячу раз (модуль полиэтилена выше). [c.11] Существует обширная группа полимерных веществ, способных кристаллизоваться. К ней относятся поли-олефины, полиэфиры, полиамиды, поликарбонаты, полиолефиноксиды, целлюлоза, белки, стекло и каучук (последний кристаллизуется при достаточно низких температурах). Единственную большую группу полимеров, не способных кристаллизоваться, образуют сильно сшитые термореактивные смолы, к числу которых принадлежит, например, фенолформальде-гидная смола . [c.12] При этом процесс кристаллизации относится к числу самопроизвольных процессов, идущих с уменьшением энтропии. Следовательно, для того чтобы процесс кристаллизации мог осуществиться (Д0 0), необходимо, чтобы ДЯ 17 А5 . Изменение энтальпии при переходе жидкость — кристалл происходит в результате образования кооперативных межмолекулярных связей. Естественно, что изменение ДЯ будет тем больше, чем более плотная упаковка возникает в результате кристаллизации. Если молекулы имеют несимметричную форму и объемные заместители, то может оказаться, что условие ДЯ ГД5 не будет выполняться и процесс кристаллизации будет невозможен. Действительно, в ряду поли-а-олефинов, например, полимеры с числом углеродных атомов в боковой группе более 5 не способны к кристаллизации даже при наличии регулярной структуры. [c.13] Вернуться к основной статье