Аморфно-кристаллические полимер

Cтраница 2

Аморфные полимеры, как правило, быстрее и лучше набухают и растворяются, чем аморфно-кристаллические, так как в первых менее выражены межмолекулярные взаимодействия. При набухании аморфно-кристаллических полимеров в кристаллических участках настолько велико межмолекулярное взаимодействие, что они практически не участвуют в процессах набухания. Поэтому при комнатной температуре многие аморфно-кристаллические полимеры нерастворимы. Так, при 20 С кристаллические полиолефины ограниченно набухают в углеводородах ( несмотря на почти полное подобие их структуры) и растворяются только при нагревании, а поливиниловый спирт в зависимости от степени кристалличности и содержания ацетатных групп растворяется в воде при 60 - 90 С. [16]

Схема строения аморфно-кристаллического полимера ( фрагменты двух фибрилл. бахрома - макромолекулы, переходящие из фибриллы в фибриллу ( переходные макромолекулы. [17]

Различают фибриллярные ( волокнистые) полимеры и полимеры, не имеющие волокнистого строения. Типичный представитель фибриллярных аморфно-кристаллических полимеров - целлюлоза, которая образует природные растительные волокна. В фибриллах все оси кристаллитов ориентированы в одном направлении. Фибриллы состоят из чередующихся кристаллических участков ( кристаллитов) и аморфных участков. Резкой фазовой границы, и тем более поверхности раздела, между участками нет, т.е. фазы следует рассматривать в структурном понимании. В синтетических аморфно-кристаллических блочных полимерах оси кристаллитов не имеют одного направления, и кристаллиты как бы вкраплены в аморфную фазу. С современных позиций структура аморфно-кристаллических полимеров хорошо укладывается в рамки кластерной теории. Кристаллиты - это кластеры с максимальной степенью упорядоченности, т.е. имеющие кристаллическую решетку, соединенные проходными макромолекулами, образующими аморфные участки. [18]

Предложен критерий хрупкого разрушения неоднородных материалов с дефектами типа трещин с учетом влияния микростроения на разрушающие нагрузки, изучено изменение скорости распространения упругих волн в существенно-неоднородных средах. Создана структурная теория технологической вытяжки тонких пленок из аморфно-кристаллических полимеров типа полиэтилена, по-лиэтилтерефталата, полиимидов и др. Предложена теория сферово-локнистых композитов с пространственной структурой, с помощью которой по данным о компонентах определяются эффективные механические характеристики композитов и железобетонов, а также находятся напряжения в них. Установлено, что существенное повышение величины модулей упругости наблюдается только в простых пространственных схемах армирования. Дальнейший рост числа направлений армирования материала волокнами преследует цель торможения поверхностями раздела развития микротрещин. [19]

Модель строения полимера по Сяо. [20]

С течением времени t он будет увеличиваться, так как из-за разрывов связей число проходных цепей уменьшается. Сами прослойки нельзя называть дефектами, ибо они характерны для строения аморфно-кристаллических полимеров и являются элементами их структуры. [21]

Различают ограниченное и неограниченное набухание полимеров. Ограниченное набухание не переходит в растворение. У аморфно-кристаллических полимеров, например целлюлозы ( см. главу 17, а также 18.2), существует межкристаллитное и внутрикристаллитное ограниченное набухание. [22]

Основная трудность заключается в расчете средней длины свободного пробега. Существуют два типа явлений, которые определяют эту величину: взаимодействия между фононами и взаимодействие фононов с дефектами. Для аморфно-кристаллических полимеров фонон-фонон-ное взаимодействие, по-видимому, является доминирующим механизмом при сравнительно высоких температурах. При наличии дефектов длина свободного пробега / уменьшается. Одновременно снижается и теплопроводность. Эти рассуждения, строго говоря, применимы к кристаллическим твердым телам, у которых теплопроводность возрастает с понижением температуры, проходит через максимум, и затем опять уменьшается. Температура максимума обычно понижается с сокращением числа дефектов. [23]

Учет энергетической составляющей деформации необходим и при исследовании процесса сокращения ( контракции) ориентированных систем. Как известно, при нагревании ориентированных полимеров происходит их сокращение. В случае аморфно-кристаллических полимеров обычно считается, что сокращение ( потеря ориентации) происходит вследствие расстекловывания аморфных областей. Следовательно, сокращающие усилия имеют в основном энтропийный характер. При этом однако, не учитываются дополнительные силы энергетического происхождения, возникающие в момент образования избыточной поверхностной энергии, а также в результате скольжения отдельных элементов кристаллитов по дислокациям. [24]

Ясно, что кристаллические участки нельзя рассматривать просто как твердые частицы инертного наполнителя. Будучи связаны с аморфными частями множеством проходных молекул, они приобретают роль зажимов, скрепляющих подвижные цепи и в той или иной мере структурируют полимер в целом. Поэтому деформационные свойства аморфно-кристаллических полимеров сильно зависят от степени кристалличности. Пластические деформации для такого состояния не характерны, что же касается высокоэластических деформаций, то уровень их тем ниже, чем больше степень кристалличности. При высоких ее значениях полимер становится жестким, и в практике ТМА для него обычно деформируемость принимают равной нулю, как и для застеклованных образцов. Растяжение таких образцов часто происходит с формированием характерной шейки - утоненного участка с высокой степенью ориентации кристаллитов. [25]

Диаграммы растяжения полиэтилена при температуре выше комнатной. Напряжение рассчитано на первоначальное сечение. Числа у кривых - температура в С. [27]

В чем причина всех рассмотренных явлений. Чтобы ответить на этот вопрос, необходимо напомнить, что полиэтилен - кристаллический полимер с большим количеством аморфных областей и что при деформации этих областей проявляется эффект ориентационного упрочнения ( см. стр. Этот эффект играет большую роль в формировании механических свойств аморфно-кристаллических полимеров. Чтобы переориентация произошла, необходимо приложить определенное напряжение, которое не должно быть больше разрывного. [28]

Поведение аморфно-кристаллического элемента строения фибриллы при действии растягивающей нагрузки ( схема. [29]

Это означает, что общая обратимая деформация образца набирается за счет возрастания больших периодов. Учитывая же отмеченную жесткость кристаллитов, можно сделать вывод, что практически вся деформация полимера идет за счет растяжения межкристаллитных аморфных прослоек. Это сразу привлекает особое внимание к данным элементам структуры при рассмотрении природы механических свойств аморфно-кристаллических полимеров. [30]

Страницы: 1 2 3