Cтраница 2
Несмотря на то, что дипольные связи очень чувствительны к нагреванию, их роль в образовании многих соединений весьма велика и в ряде случаев они могут оказываться сильнее, чем солевые связи. Это связано с тем обстоятельством, что часто на небольшом участке молекулы располагается большое число полярных групп, в результате чего молекулярные поверхности такого рода притягиваются друг к другу многими дипольньши связями. Явление это особенно наглядно у соединений, образованных углеводами; каждая молекула углевода имеет большое число полярных гидроксильных групп и вследствие этого притягивается к соседним полярным молекулам множеством полярных связей. Притяжение молекул углевода к поверхности белковых молекул так велико, что высокая концентрация углевода в растворе предотвращает коагуляцию денатурированных белков ( см. стр. [16]
Предположение о том, что высокая прочность исследуемых вул-канизатов связана с возможностью протекания обменных реакций между узлами сетки и диссипацией локальных напряжений в ходе этой перестройки [62], было отвергнуто после того, как выяснилось, что межмолекулярные поперечные солевые связи в вулканизатах практически не образуются. Кроме того, как отметили Хелпин и Бики [1], при перестройке сетки в растянутых образцах должны фиксироваться растянутые цепи, что обусловливает большие остаточные деформации вулканизатов. [17]
Солевые связи следует рассматривать как строго локализованные связи; взаимное притяжение обоих компонентов сосредоточено в сфере действия двух атомных группировок, несущих положительный и отрицательный заряды. Солевые связи довольно устойчивы к нагреванию. [18]
В работах Брауна 12 ], Долгоплоска и Тиняковой [13], Догадкина и Тарасовой [79] экспериментально показано, что сочетание легко подвижных связей солевого типа с относительно редкой сеткой из валентных связей позволяет получать вулканизаты с прочностью, достигающей - 600 к / 7 см2, и высокой усталостной выносливостью. Солевые связи в процессе деформации легко разрываются и затем образуются вновь на поверхности окислов металлов, что способствует диссипации напряжений перенапряженных участков цепей. [19]
Все волокна на основе белков ( овечья и козья шерсть, искусственные белковые волокна) имеют свободные амино - и карбоксильные группы. Эти группы образуют в волокнах внутренние солевые связи, которые имеют ионный, а не ковалентный характер, и могут быть легко разрушены. Если, как мы видели на примере альгиновой кислоты, наличие свободных карбоксильных групп делает волокно легко растворимым в воде, то почему же это не имеет места в случае шерсти. [20]
Резины из сложноэфирных каучуков, в отличие от вулкани-затов из карбоксилатных каучуков, также имеющих солевые поперечные связи, характеризуются высокой теплостойкостью. Установлено, что эти резины содержат солевые связи различной химической прочности. [21]
Меньшей химической стойкостью обладают вулканизаты с полисульфидными - С-S - С - и эфирными ( - С-О - С -) поперечными связями. Применение в качестве вулканизующих агентов оксидов металлов, образующих солевые связи, например при вулканизации наи-ритов, также заметно снижает их химическую стойкость. [22]
Меньшей химической стойкостью обладают вулканизаты с полисульфидными - С-Sx - С - и эфирными ( - С-О - С -) поперечными связями. Применение в качестве вулканизующих агентов оксидов металлов, образующих солевые связи, например при вулканизации наи-ритов, также заметно снижает их химическую стойкость. [23]
Известно, что бутадиен-нитрильные каучуки могут структурироваться основаниями или солями щелочных или щелочноземельных металлов. Резины содержат как прочные связи С-С, так и лабильные солевые связи - обладают высокой прочностью и теплостойкостью. При использовании в качестве вулканизующего агента едкого натра образуется наибольшее количество солевых связей; однако едкий натр вызывает коррозию и поэтому применение его затруднено. [24]
Синтезированные бутадиен-стирольные каучуки со сложно-эфирными группами при вулканизации их гидроокисями металлов также образуют связи ионного типа, но с той разницей, что в них реакции солеобразования протекают с меньшей скоростью, чем в карбоксилатных каучуках. Сравнительные данные термической релаксации напряжения вулканизатов из сложноэфирных и из карбоксилатных каучуков при 130 С показали, что солевые связи в резинах из БСЭФ-5Э значительно более термостойки, чем в резинах из карбоксилатных каучуков. [25]
Использование при нанесении традиционными методами пленкообразователей полианионного типа, нейтрализованных гидроксидами щелочных металлов, невозможно, так как термическая диссоциация образованных ими солей происходит при температурах, превышающих температуру деструкции полимеров. Практически невозможно также использование поликатионных пленкообразователей для нанесения покрытий любыми методами, кроме электроосаждения, так как используемые для нейтрализации кислоты не только образуют более прочные солевые связи, но и обладают более низкой летучестью, чем органические азотсодержащие основания. Кроме того, кислоты могут вызывать интенсивную коррозию оборудования и ухудшать санитарно-гигиенические и экологические условия производства. Поэтому в настоящее время единственным методом нанесения поликатионных пленкообразователей пока остается электроосаждение. [26]
Считают, что при созревании происходит распрямление изогнутых и запутанных макромолекул глобулярного белка. Макромолекула белка содержит значительное количество внутренних солевых связей, образованных ее амино - и карбоксильными группами. Щелочь разрушает солевые связи и делает макромолекулу более свободной и менее изогнутой. Силы межмолекулярного взаимодействия, возникающие между распрямленными макромолекулами, приводят к образованию ассоциатов макромолекул, что равносильно резкому увеличению молекулярного веса белка. Когда вязкость раствора возрастет до необходимого значения, процесс созревания прекращают и прядильный раствор продавливают через платино-родиевые фильеры в осадительную ванну. Каждая фильера имеет до 5000 отверстий; нити от пятидесяти фильер объединяют в один общий жгут, содержащий, следовательно, 250 000 элементарных волоконец. [27]
Для вулка-низатов, содержащих в своем составе серу и ускоритель в качестве вулканизующего агента, соответствующие участки кривых идут более круто, поскольку характерным для полисульфидных поперечных связей является легкость распада и перегруппировка при термомеханических воздействиях. Наиболее быстро текут резины из карбоксилатных каучуков, в которых в качестве вулканизующего агента применен лишь оксид кальция. Известно, что эти вулканизаты содержат солевые связи, перегруппировка которых протекает по обменному механизму. [28]
Интересный тип высокопрочных ненаполненных резин представляют собой резины на основе некристаллизующихся каучуков, содержащих карбоксильные и омыляемые сложноэфирные группы, вулканизация которых осуществляется окисями металлов. Структуру этих резин также можно рассматривать в рамках схемы, приведенной выше - на рис. 7, б; при этом роль полифункциональных узлов играют микрокристаллиты солевой группы поперечных связей, несовместимые с каучуковой матрицей. Особенность структуры таких вулканизатов состоит в том, что солевые связи между макромолекулами, образующиеся при вулканизации, являются весьма лабильными. [29]
![]() |
Потенциат Ленард-Джонса. [30] |