Cтраница 3
Было высказано предположение, что эта концентрация является оптимальной, способствующей созданию наиболее прочных надмолекулярных структур. Микроскопические исследования изменений в структуре поливинилхлорида показали, что эффект повышения прочности соответствует появлению фибриллярных образований. [31]
Фактором, определяющим свойства изделий из целлюлозы, является процесс, при помощи которого элементы природных волокон переводят из растворенного или расплавленного состояния в изделия. Весьма правдоподобно предположение, что производные целлюлозы, используемые в технике, присутствуют в растворах преимущественно в виде фибриллярных образований, сильно расширенных, но имеющих вытянутую форму. Рентгенограммы производных целлюлозы теряют характер, свойственный кристаллитам ( содержащим решетки кристаллических соединений), что объясняется наличием прослоек растворителя и взаимными перемещениями и сдвигами кристаллитов в этих соединениях. [32]
Рядом работ, посвященных электронно-микроскопическому исследованию структуры аморфных полимеров [1], было установлено, что они оказываются хорошо упорядоченными системами и ближний порядок в ряде полимеров может быть выражен настолько хорошо, что в результате образуются структуры, имеющие правильную геометрическую форму. На основании изучения целого ряда объектов было показано, что структурными элементами в твердых аморфных полимерах являются глобулы и фибриллярные образования, названные авторами пачками цепей. Оставалось неясным, какое изменение происходит со структурными элементами аморфных полимеров при увеличении гибкости молекулярных цепей - при переходе к эластомерам и, вообще, существуют ли в эластомерах какие-либо упорядоченные структуры. Вместе с тем, известно, что в низкомолекулярных жидкостях с асимметричными частицами в результате флуктуации существуют упорядоченные области; кроме того, в натуральном каучуке при его растяжении легко протекает процесс кристаллизации. Поэтому естественно предположить, что и в каучуках, находящихся в аморфном состоянии, должны существовать упорядоченные области. [33]
В самом деле, возникновение в полимерах даже первичных надмолекулярных структурных образований - пачек цепей - в значительной степени снижает роль самих цепных молекул в формировании механических свойств тела. В теле начинают проявляться свойства, обусловленные поведением самих пачек, их расположением, формой и характером сочетания в более крупные фибриллярные образования. [34]
Сложной и трудно поддающейся глубокому изучению является структура целлюлозного волокна, и по сути дела ни один из факторов, характеризующих структуру, не является выясненным сколько-нибудь отчетливо. И в то же время ясно, что каждый из факторов - и природная морфология, и расположение макромолекул в тончайших фибриллярных образованиях, и конформация макромолекул в различных структурных модификациях, и кон-формация ее элементарных звеньев в окружении различных сред, и способы, которыми осуществляются внутри - и межмолекулярные взаимодействия, - все это может оказывать влияние на реакционную способность целлюлозы. [35]
Механизмы деформации монокристаллов полиоксиметилена12, по-ли-4 - метшшентена-1 20 и полибутена 21 в основном связаны с теми же элементарными процессами, что и в полиэтилене и полипропилене - скольжение, осуществляемое путем сдвига, и хрупкое разрушение е образованием фибриллярной структуры внутри трещин. Для полиоксиметилена наблюдали образование двух типов фибрилл - диаметром около 300 А ( при малых деформациях) с характерной продольной периодичностью с величиной периода примерно 65 - 75 А и более тонкие фибриллярные образования при больших удлинениях. В по-ли-4 - метилпентене-1 пластическая деформация лишь частично связана с развитием трещин, другим механизмом является переориентация пластин под действием внешних напряжений. [36]
Кристаллизация найлона приводит к образованию монокристаллов пластинчатой формы с доменной структурой. При их деформации наблюдаются, в сущности, те же характерные явления, что и во многих описанных выше случаях, а именно: развитие деформации происходит путем возникновения трещин, поперек которых вытягиваются фибриллярные образования. Ориентация трещин сохраняется постоянной внутри одного домена и несколько изменяется при переходе в соседние домены. [37]
Второй пример студнеобразования ( рис. 81, см. вклейку в конце книги) - студень целлюлозы в воде, полученный путем растекания в виде тонкой пленки разбавленной вискозы на поверхности раствора электролитов. Этот случай является крайним, потому что концентрация полимера во второй фазе очень велика, вязкость близка к величинам, типичным для застеклованных систем, а внутренние напряжения, возникающие при распаде исходного раствора на две фазы, столь велики, что элементы непрерывного остова оказываются трансформированными в тонкие тяжи, которые можно назвать фибриллярными образованиями. Их диаметр составляет 100 - 300 А. Такое преобразование структуры сопровождается интенсивным синерезисом. [38]
Структура пленок, исследовавшаяся методом электронной микроскопии, сильно отличается от описанной выше структуры мономолекулярных слоев смесей поливинилацетата и гексатриаконтановой кислоты. Поверхность пленок представляет собой множество островков разнообразной формы. Отсутствуют фибриллярные образования, отчетливо наблюдавшиеся в случае смеси поли-винилацетат - гексатриаконтановая кислота. По-видимому, геометрические формы макромолекул поливинилбензоата в монослое далеки от фибриллярных. [39]
Однако в ряде аморфных систем можно наблюдать более крупные надмолекулярные образования дендритного типа 41, размеры которых достигают нескольких десятков и даже сотен микрон. Такие структуры характерны для сополимеров диэтилового эфира винилфосфиновой кислоты с акриловой кислотой. Эти структуры представляют собой либо фибриллярные образования, не обладающие оптической анизотропией, либо образования с резко выраженной оптической анизотропией, построенные не только из фибрилл, но и из глобул. [40]
При деформации монокристаллов ПОМ наблюдаются те же элементарные процессы, которые были ранее описаны на примере ПЭ и ПП. Эти элементарные процессы - скольжение, осуществляемое путем сдвига, и хрупкое разрушение с образованием фибриллярной структуры внутри трещин. При больших степенях удлинения образуются более тонкие фибриллярные образования ( jj - фибриллы), которые, по-видимому, связаны с конечными степенями удлинения складчатых пластин полимера. Формирование ( 3-фибрилл происходит путем перехода в них а-фибрилл. [41]
Дальнейшее увеличение концентрации полимера приводит к упрочнению пространственной сетки и укрупнению ее элементов. В этом состоянии жидкая часть системы ( свободный пластификатор), в которую погружена набухшая полимерная сетка, представляет собой сплошную фазу. По мере увеличения концентрации полимерной фазы объем фибриллярных образований, из которых слагается сетка, увеличивается, а объем жидкой фазы уменьшается. Однако выше некоторой концентрации полимера, когда объем жидкой фазы становится близким объему полимерной фазы, ее сплошность неизбежно нарушается. Этот переход, который, естественно, имеет размытый характер, наблюдается при 50 - 55 % - ном содержании пластификатора. [42]
![]() |
Структура типа шиш-кебаб. [43] |
Исследование процесса кристаллизации при наличии в расплаве или растворе полимера нормальных растягивающих напряжений показало, что существование механических напряжений в кристаллизующемся полимере приводит к образованию необычных в морфологическом отношении форм - сплюснутых сферолитов. Типичный пример структур такого типа46 приведен на рис. III.7, на котором изображена сильно ориентированная структура линейного полиэтилена. Направление деформации сдвига указано стрелкой, хорошо видны первичные фибриллярные образования, вытянутые в направлении деформации сдвига. На эти первичные фибриллярные образования нанизаны пачки ламелей, поверхности которых расположены перпендикулярно направлению ориентации. [44]
Помимо вискозного корда высокой прочностью обладает волокно фортизан, получаемое омылением ацетилцеллюлозного волокна с одновременным вытягиванием, волокно типа ВХ и полинозное. Эти волокна по прочности превосходят вискозную кордную нить, но имеют более низкое удлинение и повышенную жесткость, обусловленную особенностями их структуры. Для них характерны высокие степени кристалличности и ориентации, более крупные фибриллярные образования, круглое сечение поперечного среза. [45]