Cтраница 3
Высокомолекулярные соединения называют также полимерами. В молекуле полимера химически связаны и закономерно повторяются остатки исходного вещества - мономера. Большую молекулу полимера называют макромолекулой, или полимерной цепью. Повторяющиеся остатки мономера называют элементарными звеньями. [31]
Однако чаще размер молекул полимеров сравним с длиной волны; в этом случае рассеяние света зависит от форм макромолекул в растворе. На рис. 48 изображена большая молекула полимера на пути светового луча. Рассеянный свет, попадающий на плоскость АВ ( нулевой угол), совпадает по фазе с падающим лучом независимо от того, какая часть молекулы полимера является источником вторичного излучения. Однако по мере увеличения б возрастает различие между фазами света, пришедшего от различных частей молекулы; в результате интенсивность рассеянного излучения уменьшается вследствие интерференции. [32]
Молекулы органических полимеров имеют сложную форму цепей или пространственных сеток, построенных в основном из атомов углерода. Что же происходит с органическими полимерами при нагревании. Отдельные углеродные атомы окисляются, при этом большая молекула полимера разрушается на отдельные маленькие осколки, которые окисляются еще быстрее, и в конечном итоге полимерная молекула перестает существовать - она превращается в не пригодные для использования продукты окисления. [33]
Поливинилхлорид получают путем специальной обработки поливинилхлоридной смолы, которая получается полимеризацией хлорвинила. Хлорвинил образуется химическим присоединением хлористого водорода к этилену. Полимеризацией называется процесс соединения отдельных молекул мономера в одну большую молекулу полимера. Поливинилхлорид, не содержащий никаких пластификаторов ( мягчителей), называют твердым, или чистым, поливинилхлоридом. Твердый ( или чистый) Поливинилхлорид в практике называют винипластом. [34]
Все высокомолекулярные вещества вследствие их большой молекулярной массы нелетучи, неспособны перегоняться и очень чувствительны к воздействию различных внешних факторов. Почти все полимеры линейной и разветвленной структур удается растворить без разрушения химических связей между атомами, поэтому изучение свойств разбавленных растворов является наиболее распространенным методом оценки молекулярных характеристик таких полимеров. Растворению часто предшествует процесс набухания, длительность которого определяется скоростями диффузии малых молекул растворителя и больших молекул полимера. При растворении полимера молекулы растворителя проникают между отдельными макромолекулами, увеличивая межмолекулярные расстояния и уменьшая силы взаимного притяжения между цепями полимера. [35]
Член dVldt представляет собой скорость переноса объема путем массопередачи через фиксированное поперечное сечение; этот член связан со скоростью движения вдоль оси диффузии данной плоскости, определяющей коэффициент внутренней диффузии. Если можно было бы нанести метки на эту перемещающуюся плоскость, то это позволило бы проследить ее движение во время диффузионного процесса. Перемещение полимера, оцениваемое по коэффициенту взаимной диффузии, почти полностью соответствует массо передаче, так как большие молекулы полимера менее подвижны, чем малые молекулы растворителя. [36]
Это положение объясняет отношение полярных и неполярных пленок к влаге. Молекулы воды сильно притягиваются полярными группами молекул пленки и не притягиваются неполярными группами. Можно себе представить, что относительно небольшие молекулы, из которых состоят пластификаторы или низкомолекулярные смолы, при введении их в лаки заполняют пространство между большими молекулами полимера, ослабляют силы притяжения между ними, в результате чего прочность пленки соответственно понижается. Такое же явление имеет место и в случае проникновения в пленку молекул воды. Они понижают силы притяжения между мицеллами и молекулами в пленке, и прочность ее поэтому понижается. Если проникновение воды в пленку становится настолько большим, что молекулы пленки отрываются друг от друга, то в этом случае можно констатировать растворение пленки. Неполярные пленки, хотя и устойчивы к действию воды, все же проницаемы и могут растворяться неполярными низкомолекулярными веществами. [37]
Первой стадией растворения любого полимера является его набухание. Набухание - это процесс поглощения полимером низкомолекулярной жидкости, сопровождающийся увеличением объема полимера и изменением конформаций его макромолекул. Большие молекулы полимера характеризуются низкими значениями коэффициентов диффузии. Поэтому смешение осуществляется медленно, и его промежуточные стадии легко фиксируются. При этом благодаря способности макромолекул изменять свою форму растворитель на промежуточных стадиях растворения не только заполняет пустоты между отдельными звеньями ( процесс, аналогичный капиллярной конденсации в твердых пористых телах), но и увеличивает эффективные радиусы полимерных клубков и расстояния между их центрами масс, не нарушая при этом сплошности полимерного тела. Последнее приводит к значительному увеличению объема полимерной фазы по сравнению с исходным. Набухший полимер фактически представляет собой раствор низкомолекулярной жидкости в полимере. [38]
В производстве эмалированных проводов существенное значение имеет также величина сил адгезии эмалевой пленки к металлу. На величину последней влияет ориентация полярных молекул при нанесении жидкого лака на металл, которые при образовании твердой пленки остаются вблизи поверхности металла. Можно полагать, что чем больше содержание полярных молекул в лаке и чем выше степень полярности их, а также чем резче выражена способность их к указанной ориентации, тем больше адгезия пленки к металлу. В связи с этим лаки с большими молекулами полимеров должны давать пленки с меньшей адгезией, чем лаки с молекулами меньших размеров, так как последние обладают большей подвижностью и способностью ориентироваться и, следовательно, более прочно приставать к металлической поверхности. [39]
Наш полимер плавает в жидкости. Вокруг него снует множество разных молекул. В этой толпе все время малые молекулы сталкиваются с большой молекулой полимера. Но результаты будут самые разные, в зависимости от того, о какой участок поверхности большой молекулы ударится маленькая. [40]
Многочисленные исследования при ВД ДС были проведены на органических соединениях, особенно на веществах, способных полимеризоваться. Действие ВД ДС на различные полимеры вызывает разрыв отдельных С-С - связей в длинных полимерных молекулах, и при этом образуются свободные радикалы. В опытах с полимерами, содержащими двойные связи, происходит поперечное соединение полимерных цепей с образованием сетчатого высокомолекулярного продукта. Такие опыты были проведены, например, с полистиролом и другими полимерами с ненасыщенными связями. Таким образом, при действии ВД ДС из больших молекул полимера частично образуются радикалы, реагирующие затем с исходными молекулами полимера. Здесь опять видна аналогия с действием ударных волн на подобные полимеры ( см. раздел 22), поскольку в обоих случаях возникают пластические деформации в веществе. Если же подвергать ВД ДС полимеры без двойных связей между углеродными атомами, то вместо образования полимеров пространственного строения имеет место получение высокомолекулярных соединений с менее крупными молекулами, что свидетельствует о деструкции исходного полимера. [41]