Cтраница 3
![]() |
Модель Петерлина строения ориентированных полимеров. [31] |
Предельным случаем ориентированного состояния была бы параллельная укладка всех макромолекул вдоль оси растяжения, однако в реальных полимерах в пределах ориентированного состояния макромолекулы не выпрямляются полностью, а частично сохраняют складчатые конформации, характерные для изотропного состояния полимера. [32]
![]() |
Зависимость плотности ТМО ( 1 и ПОЭ ( 2 при 348 К, а также ПС ( 3 при 298 К от молекулярной массы. [33] |
В пользу этого вывода говорят также результаты исследования процесса кристаллизации ПОЭ из расплава [45], согласно которым примерно в этой же области ММ макромолекулы в кристалле переходят из выпрямленной в складчатую конформацию. [34]
В них было обнаружено резкое возрастание магнитной восприимчивости в расплаве полиэтилена в той же области ММ, в которой наблюдается увеличение этого параметра для закристаллизованных образцов при переходе макромолекул из выпрямленной в складчатую конформацию. [35]
![]() |
Модель конфор-мации макромолекулы линейного полиэтилена в твердом состоянии и в расплаве. [36] |
Балта-Каллеха [201] обнаружил резкое возрастание магнитной восприимчивости в расплаве полиэтилена в той же области молекулярных весов, в которой наблюдается увеличение этого параметра для закристаллизованных образцов при переходе макромолекул из выпрямленной в складчатую конформацию. Исследование тонких пленок полиэтилена методами трансмиссионной электронной микроскопии и дифракции электронов [202] показали, что такие пленки в расплаве имеют структуру смектического жидкого кристалла, состоящего из слоев складчатых макромолекул. Наконец, в недавней работе Я - Шелтена [92], посвященной исследованию конформационного состояния макромолекул линейного полиэтилена в твердом и жидком состоянии методом малоуглового рассеяния нейтронов, была установлена полная идентичность как формы кривой рассеяния, так и численного значения радиуса инерции дейтерированных макромолекул в расплаве и в кристаллическом состоянии. Поскольку тщательно продуманная методика приготовления образцов, примененная в цитированной работе [92], по-видимому, исключает влияние возможных экспериментальных артефактов типа образования кластеров [86, 90, 203], можно сделать вывод о том, что при кристаллизации в условиях быстрого охлаждения [92] макромолекула в основном сохраняет ту же конформацию, что и в расплаве. [37]
![]() |
Удельные объемы и коэффициенты упаковки полимеров при 298 К. [38] |
Эта аналогия позволяет предположить, что параметр / z характеризует вклад исключенного объема в общий объем, приходящийся на данный фрагмент цепи в расплаве, который в результате теплового движения может переходить из складчатой конформации в конформацию статистического клубка. Принимая во внимание, что в результате флуктуации плотности в расплаве отдельные звенья макромолекулы могут сближаться на расстояния, соответствующие их упаковке в кристалле, можно предположить, что мгновенная плотность складчатых образований соответствует плотности кристалла ре-1 / ис. [39]
Основные особенности этой модели состоят в четком разделении структуры на микрофибриллы ( на рисунке разделены пунктирной линией) диаметром 100 - 200 А; чередовании в продольном направлении кристаллических блоков, в которых цепи сохраняют складчатые конформации, разделенных менее упорядоченными аморфными прослойками ( больших периодов); наличии большого числа внутри - и значительно меньшего числа межфибриллярных проходных цепей. Микрофибриллы объединяются в более крупные фибриллярные элементы, создающие наблюдаемую структуру ориентированного материала. [40]
![]() |
Единичный кристалл из полиэтилена. [41] |
По современным представлениям, основанным на данных ЯМР, главным структурным элементом расплавов полимеров является домен ( микроблок) размером в несколько десятков ангстрем, внутри которого соблюдается ближний порядок в расположении цепей, имеющих складчатую конформацию. [42]
Робертсон [120] теоретически показал, что сравнительно небольшое различие между значениями плотности полимера в кристаллическом и аморфном состоянии, свидетельствующее о существенной упорядоченности последнего, в принципе допускает сохранение макромолекулами невозмущенных размеров, если предположить, что они находятся в складчатой конформации, примерно соответствующей конформации статистического клубка в идеальном растворителе при его сжатии одновременно в двух направлениях. Легко видеть, что гипотеза о статистическом складывании цепей [ ССЦ ] автоматически учитывает требование реализации ближнего сегментального порядка в аморфных полимерах путем образования складчатых участков в макромолекуле, обладающей размерами невозмущенного статистического клубка. [43]
Если расстояние между соседними узлами сетки зацеплений достаточно велико и соответствует длине нескольких десятков ( или больше) мономерных звеньев ( у атактического полистирола, например, 45 - 60), то очевидно, что наиболее вероятной внутри кластера будет складчатая конформация цепи. Такая картина, по-видимому, должна наблюдаться для многих не слишком жесткоцепных полимеров. Если расстояние между соседними узлами сетки зацеплений включает несколько повторяющихся звеньев, то очевидно, что наиболее вероятной внутри кластера будет конформация, соответствующая развернутой цепи. В рамках такой модели становится понятным, что максимально возможная для данного аморфного полимера объемная концентрация ф ] кластеров ( как и максимальная степень кристалличности и у кристаллического полимера) задается параметрами сетки зацеплений. [44]
Они могут включать цепи в складчатой конформации и вытянутые. Дефектность сферолитов очень высокая, и иногда они могут даже рассматриваться как двухфазные системы. Сферолиты соединяются друг с другом проходными макромолекулами. Сферолиты образуются при кристаллизации полимеров из концентрированных растворов и в блочных полимерах при кристаллизации из расплавов. Встречаются они и в некоторых природных полимерах, например, в натуральном каучуке. Возникают и другие более сложные кристаллические образования, в частности, при соединении друг с другом монокристаллов пластинчатого типа. [45]