Cтраница 5
Рассмотрим, прежде всего, результаты структурных исследований морфологических образований, получаемых кристаллизацией из раствора. Обнаруженная в конце пятидесятых годов морфологическая тождественность выращенных из разбавленных растворов пластинчатых кристаллов низкомолекулярных нормальных парафинов и линейного полиэтилена [7-9] дала основание А. Келлеру [7, 13, 14] предположить, что последние также могут считаться истинными ( молекулярными) монокристаллами с минимальной равновесной концентрацией дефектов. Принимая во внимание, что наиболее очевидными дефектами кристаллической структуры полимерных монокристаллов являются участки перегибов макромолекул в складчатой конформации ( петли), это предположение означает, что при переходе на растущую грань кристалла каждая макромолекула должна складываться регулярно при минимальном размере отдельных петель. [61]
Метод Лауэ используется для изучения монокристаллов достаточно больших ( более 1 мм) размеров. В этом случае применяется пучок полихроматического ( белого) рентгеновского излучения, в котором всегда находится волна, длина которой удовлетворяет записанной выше системе четырех уравнений Лауэ. Получаемая рентгенограмма представляет собой систему пятен ( точечных рефлексов) от различных систем плоскостей в кристалле. Для изучения полимеров этот метод практически не применяется, так как не удавалось получить полимерные монокристаллы достаточно большого размера. [62]
Все используемые в технике кристаллизующиеся материалы являются поликристаллитами. Иначе говоря, все они состоят из множества кристаллических областей, каждая из которых граничит с другими кристаллическими или аморфными областями. Поэтому морфология кристаллизующихся материалов носит очень сложный характер. По этой причине основные характеристики их изучают на монокристаллах. Полимеры не являются исключением. Полимерные монокристаллы выращивают из слабоконцентрированных растворов. При температуре кристаллизации способный к кристаллизации полимер высаживается из раствора в виде крошечных пластинок ( ламелей), имеющих все характерные черты кристалла, например регулярные грани ( видны при электронной микроскопии), и дающих дифракционные картины, присущие монокристаллам. Необходимость применения электронного микроскопа или оптического микроскопа с большим увеличением обусловлена очень малыми размерами полимерных кристаллов: максимальные размеры монокристалла ПЭВП составляют несколько мкм, в то время как его толщина очень невелика-порядка 100 А. Монокристаллы других полимеров имеют форму полых пирамид, которые часто закручиваются по спирали, что свидетельствует о существовании винтовых дислокаций. [63]
Настоящая коллективная монография содержит 13 обзорных статей по ряду новых методов исследования структуры и свойств полимеров. Теоретические основы этих методов достаточно сложны, что отражает объективно существующую тенденцию: каждый новый шаг в познании тайн природы дается, как правило, с большим трудом, чем предыдущий. То же самое можно сказать и в отношении инструментальной части методов, которая в большинстве случаев опирается на различные приборы промышленного производства. Описываемые в книге методы часто могут дать качественно новую информацию, а следовательно, заслуживают того, чтобы ими заниматься и их развивать. К таким1 методам относятся, например, акустическая эмиссия полимеров, находящихся под нагрузкой, масс-спектроскопия напряженных полимерных образцов, бриллюэновское рассеяние и квазиупругое рассеяние лазерного света в полимерных системах. Весьма изящной выглядит конструкция нанотензилометра, позволяющего изучать процесс растяжения полимерного монокристалла. В книге проводится обсуждение и других методов, пока еще сравнительно мало распространенных, но явно заслуживающих пристального внимания физиков и химиков, работающих в области высокомолекулярных соединений. [64]