Cтраница 3
Было показано, что возможно существование двух форм цепных макромолекул - глобулярная и фибриллярная, Однако эти простейшие образования, включающие одну или несколько полимерных макромолекул, возникают обычно в растворах при очень малой концентрации полимерного вещества. При повышении концентрации полимера в растворе возникают структуры, содержащие сотни, а иногда и тысячи макромолекул в одной частице. Для таких полимеров, как полиакриламид с низкой степенью гидролиза, макромолекулы которых достаточно гибки, характерно глобулярное строение. При повышенных концентрациях полимера в растворе должны возникать роевые образования, приближающиеся по форме к шару. Однако упорядочение структуры протекает часто за достаточно длительные промежутки времени. В работе [51 ] указывается, что механические релаксационные явления, представляющие собой процесс перегруппировки макромолекул или их отдельных сегментов под влиянием - внешних сил, требуют для своего осуществления очень большого времени. Упорядочение макромолекул приводит к энергетически более выгодной, уплотненной структуре. [31]
Таким образом, модуль упругости полимеров зависит от скорости деформации. Если очень быстро растянуть кусочек каучука, закрепив его концы, напряжение в образце будет изменяться во времени. Сначала оно велико: молекулы не успели раскрутиться, и деформация произошла за счет изменения внутренней энергии, валентных углов, длины связей, межмолекулярных расстояний; все это сопровождается изменением объема тела. Через некоторое время напряжение в образце уменьшается и восстанавливается его объем. Дальнейшее постепенное снижение напряжения, или его релаксацию, можно объяснить перемещением макромолекул, после чего полимерные цепи снова сворачиваются и таким образом перетекают из одного состояния равновесия в другое. Деформация, вызванная течением полимера, необратима и, конечно, она наблюдается только у линейных несшитых полимеров, молекулы которых способны перемещаться, например у каучука, но не у резины. Релаксация напряжения может быть очень длительной. Ее скорость зависит от температуры. При более высокой температуре и более интенсивном тепловом движении перегруппировка макромолекул, их раскручивание и перемещение, а следовательно, и деформация, развиваются быстрее. [32]