Полимер - цепь
Cтраница 2
 |
Схематическое изображение конфигурации цепей в гуттаперче ( транс-i А. [16] |
Интересно, что гуттаперча, транс-i 4-изомер природного каучука, при комнатной температуре является твердой и хрупкой. Причина такого различия в свойствах цис-и транс-изомеров становится легко понятной при рассмотрении молекулярных моделей. В то же время при ие-расположении двойных связей пространственные затруднения препятствуют расположению цепей в такой же упорядоченной структуре, и значительная часть вещества находится в аморфном состоянии со случайной ориентацией цепей. При растяжении zfwc - полимера цепи выпрямляются и возникает тенденция к ориентации, однако, поскольку такая структура неустойчива, при снятии натяжения вещество быстро возвращается в прежнее аморфное состояние. Эластические свойства полимеров рассматриваются более подробно в гл. [17]
Развитие исследований кристаллических полимеров приводит в настоящее время к новой точке зрения па их аморфное состояние. Можно сказать, что полимерные кристаллы обычно являются наиболее дефектными по сравнению с любыми другими кристаллами, а аморфные полимеры представляют собой наиболее упорядоченные вещества по сравнению с аморфными низкомолекулярными веществами. Упорядоченность задается цепным строением длинной макромолекулы. Даже в отсутствие значительных межмолекулярных сил в неполярных полимерах цепи стремятся уложиться параллельно друг другу, и, по-видимому, в аморфном полимере фигурируют не отдельные цепи, конфигурации которых независимы друг от друга, а пачки цепей, обладающие единой конфигурацией. Имегшо это обстоятельство подчеркивается в цитированной работе Каргина и соавторов. Эта точка зрения в настоящее время носит характер гипотезы, однако аргументированной весьма убедительно. В самом деле, аморфный полимер представляет собой весьма плотно упакованный материал, о чем свидетельствует прежде всего его малая сжимаемость. [18]
Влияние кристалличности и молекулярного веса на прочностные характеристики полиэтилена может быть пояснено следующим образом. Кристаллические образования способствуют диссипации напряжений в полиэтилене благодаря возможности сдвига отдельных элементов кристаллических структур ( ламе-лей) [ 94, с. Однако существенное повышение прочностных свойств в результате диссипации напряжений возможно лишь при условии вовлечения в этот процесс значительного числа кристаллических областей, что, в свою очередь, требует существования сил связи между ними. Связь между кристаллическими областями реализуется посредством цепей, проходящих через аморфные области и являющихся общими хотя бы для двух соседних кристаллических образований. Таким образом, увеличение молекулярного веса и кристалличности приводит к возрастанию доли нагруженных при деформировании полимера цепей и доли сопротивляющегося деформации материала и к уменьшению различия между теоретической и практической прочностью полимера. [19]
Страницы: 1 2