Cтраница 2
Таким образом, эти наблюдения хорошо коррелируют с установленной ниже ламеллярной природой большинства полимерных кристаллитов. Величина двулучепреломления в сферолитах очень мала в сравнении с вытянутыми волокнами, так что пер пендикулярная ориентация цепей далека от совершенства. [16]
Кристаллический ( или даже паракристаллический домен) является областью высокого молекулярного порядка и плотной упаковки. Поскольку проникающие молекулы не растворяются в полимерных кристаллитах и плохо растворимы в паракристал-лических доменах, они стремятся проникнуть через разупоря-доченные области. Участками проницаемости могут быть как сам аморфный материал, так и другие промежутки между кристаллитами. Кристаллиты и другие упорядоченные области обусловливают уменьшение проницаемости за счет уменьшения объемной доли мембраны, способной растворять проникающее вещество, а также вследствие того, что молекулы вещества вы-уждены диффундировать через извилистые промежутки между кристаллитами и вокруг них. [17]
Но и при достаточно медленном нагревании зачастую наблюдается интервал Тпл. Это связано с тем обстоятельством, что полимерные кристаллиты могут иметь малые и разнообразные размеры и значительную дефектность. [18]
Все эти результаты механического нагружения проявляются в рентгеновской дифракции. Так, в большеугловой дифракции сдвиги, изменение контура ( радиального и азимутального) и интенсивности кристаллических рефлексов позволяют судить о натяжении макромолекул, о жесткости, устойчивости или податливости полимерных кристаллитов, об искажениях решетки кристаллитов при действии нагрузки. Для аморфных полимеров наблюдаются некоторые изменения в гало под нагрузкой, но эта информация, как уже подчеркивалось, сравнительно бедна. [19]
При этом сначала приготавливают макроскопически однородно ориентированный ( нематический) жидкий кристалл, устраняя холестерическую сверхструктуру магнитным полем и используя анизотропию диамагнитной восприимчивости полипептидных молекул ( см. разд. Сходство между упорядоченными магнитным полем, одноосными полипептидными жидкими кристаллами и механически ориентированными полимерами позволяет интерпретировать данные по дифракции рентгеновских лучей с использованием общего подхода, обычно применяемого для описания ориентации полимерных кристаллитов в волокнах. [20]
Расположение макромолекул полимера внутри кристаллич. Оно характеризуется прежде всего тем, что во всех случаях оси макромолекул параллельны одна другой. При образовании полимерных кристаллитов, так же как и всех молекулярных кристаллов, осуществляется принцип плотной упаковки молекул. [21]
![]() |
Упаковка макромолекул в. [22] |
Расположение макромолекул полимера внутри кристаллич. Оно характеризуется прежде всего тем, что во всех случаях осп макромолекул параллельны одна другой. При образовании полимерных кристаллитов, ТЕШ же как и всех молекулярных кристаллов, осуществляется принцип плотной упаковки молекул. [23]
![]() |
Элементарная ячейка полиэтилена. [24] |
При рентгеноструктурном исследовании было установлено, что существуют значительные тепловые колебания вокруг оси цепи, усиливающиеся с повышением температуры. При этом изменяется в основном величина а ячейки, которая при 100 С достигает 7 65 А. Надо отметить, что структура полиэтилена аналогична структуре нормальных парафиновых углеводородов с более короткими цепями, состоящими из нескольких десятков атомов углерода. Структура кристаллита полиэтилена является характерным примером полимерного кристаллита, построенного из параллельных, плотно упакованных цепей. [25]
Наибольшее рассеяние наблюдается на-сферолитах, размеры которых имеют тот же порядок, что и длина волны видимого света. Интенсивность рассеяния определяется как размером сферолита, так и совершенством его строения. При одинаковом размере сферо-литов большее рассеяние наблюдается для полимера с более высокой кристалличностью. Снижение кристалличности может привести к уничтожению в полимере сферолитного порядка и к существенному повышению его прозрачности. Полимерные кристаллиты с размерами порядка 5 - 20 нм дают значительно меньшее рассеяние, чем сферо-литы. С этим связаны способы получения прозрачных пленок из кристаллических полимеров путем формования фибриллярной структуры из расплава полимера. [26]
Перенапряжения в вершине микротрещины могут также вызвать пластическую деформацию кристаллита без полного разрушения его кристаллической решетки. Пластическая деформация происходит в кристаллите не в любом направлении, а только в том, которое совпадает с плоскостью скольжения в кристаллической решетке. Наличие плоскости скольжения легко проследить на примере кристалла поваренной соли, где она проходит так, что по одну ее сторону располагаются положительные ионы, а по другую сторону отрицательные. Перемещение по такой плоскости всегда оставляет положительные ионы в поле отрицательных и не требует поэтому затраты большой энергии, поскольку не требуется одновременного разрыва связей в кристаллической решетке. В полимерных кристаллитах, в особенности ориентированных под небольшим углом к направлению действия силы, пластическая деформация может развиваться за счет параллельной укладки сегментов макромолекул в ламелях. При этом следует особо подчеркнуть, что все процессы пластической деформации кристаллита ( ламели) или даже его пластического разрушения происходят при сохранении неразорванными проходных макромолекул, которые обеспечивали связанность исходных ламелей и обеспечивают связанность ламелей после их перестройки в процессе деформации. [27]
![]() |
Предельные конформации макромолекулы линейных полимеров. [28] |
Модель бахромчатой мицеллы одно время широко использовалась для описания механических свойств и транспорта в плотных полимерных мембранах. По этой модели пленки поликристаллических полимеров рассматривались как кристаллические области, внедренные в аморфную матрицу. Изучением дифракции JC-лучей ( рентгеноструктурный анализ) было установлено, что протяженность идеально кристаллических областей не превышает нескольких сотен ангстрем и она меньше, чем длина полностью вытянутой полимерной цепи. Было высказано предположение, что кристаллиты содержат только части молекул. Впоследствии исследователи пришли к выводу, что полукристаллическая структура состоит из сложной единой фазы, в которой индивидуальные полимерные цепи присутствуют как в кристаллических, так и в аморфных областях. По этой модели полимерные кристаллиты образуются из макромолекул, которые свертываются в форме спиралей. В таком положении индивидуальные молекулы уже не присутствуют одновременно в кристаллической и аморфной областях. В случае высококристаллических полимеров только концы цепей и незначительные нарушения в кристаллитах могут являться аморфными областями. [29]