Ориентированное состояние - полимер
Cтраница 2
Такое явление особенно характерно для аморфных кристаллизующихся эластомеров и известно как ориентированное состояние полимеров. Поэтому различают понятия кристаллический и кристаллизующийся полимер. Это различие связано с релаксационными явлениями в полимерах. Кристаллизующимся называют полимер, который при синтезе получается аморфным, а кристаллические структуры возникают в нем в процессе деформации ( обычно растяжения) при ориентации макромолекул в направлении деформации. Общим свойством кристаллических и кристаллизующихся полимеров является невозможность разделения образца на кристаллическую и аморфную фазы, так как в процессе формирования кристаллической структуры одна и та же макромолекула может входить и в кристаллическую, и в аморфную области. [16]
 |
Зависимость напряжения от деформации сдвига ориентированного полифениленоксида ( расстояние между зажимами 0 0762 мм. Числа у кривых - угол между осью ориентации и плоскостью сдвига. [17] |
При одноосной деформации полимеров происходит перестройка исходной надмолекулярной структуры в новую структуру, свойственную ориентированному состоянию полимера. Таким путем удается проследить не только механизм многоосной деформации, но и выявить внутреннее строение более крупных элементов структуры. Так, для полипропилена с разными размерами сферолитов механизмы многоосной деформации несколько различаются 93 - 94, но в конечном итоге сферо-литы распадаются до отдельных фибрилл диаметром около 100 А. [18]
Возможность существования макромолекул в вытянутой-конформации приводит к появлению в полимерных кристаллах выделенного направления - кристаллографической оси с, совпадающей с направлением вытянутых конформации или, как чаще говорят, с главным, направлением, полимерных цепей. Структурная анизотропия, характеризующаяся одним выделенным направлением, существует не только, когда цепи полностью вытянуты, но и тогда, когда под влиянием растягивающего напряжения или других сил клубки хотя бы частично разворачиваются и звенья макромолекул приобретают преимущественную ориентацию. Специфичность свойств полимеров с ориентированными макромолекулами ( к ним относятся все полимерные волокна, и природные, и синтетические) потребовало рассмотрения особого ориентированного состояния полимеров, которому в книге посвящена гл. [19]
 |
Типичные термомеханические кривые для линейных аморфных ( а и кристаллизующихся ( б полимеров и макросетчатого ( в полимера. [20] |
Если некристаллический полимер является макросетчатым, то он характеризуется термомеханической кривой, показанной на рис. 7.5, в. Узлы сетки препятствуют относительному перемещению полимерных цепей и поэтому при высоких температурах вязкого течения не наступает. Температурная область высокоэластического состояния ограничивается у таких полимеров температурой химического разложения полимера. Такими свойствами обладают, в частности, полимерные материалы типа резин. Твердые полимеры в отличие от обычных твердых тел обладают важной особенностью - способностью при больших Е1апряжениях подвергаться так называемым вынужденно-эластическим деформациям, что приводит к возникновению ориентированного состояния полимеров. Все химические волокна и пленки находятся в этом состоянии и обладают ярко выраженной анизотропией структуры и физико-механических свойств. [21]
При температурах, больших Гхр, но меньших Гст, полимер еще застеклован. Но более интенсивное тепловое движение приводит к совместным ( кооперативным) торсионным колебаниям соседних звеньев, активизированным приложенной нагрузкой. Из-за слабой подвижности звеньев тепловое движение еще не может преодолеть действие межмолекулярных сил. При этом образец все же получает большую деформацию, связанную с конфор-мацией макромолекул. Назвать эту деформацию высокоэластичной нельзя из-за ее необратимости: при снятии нагрузки деформация ( опять же по причине малой подвижности звеньев) не исчезает. Для снятия ее необходимо нагреть образец. Описанную деформацию называют вынужденноэластичной. Вынужденноэластичная деформация приводит к ориентированному состоянию полимера с анизотропией механических ( физических) свойств. Все химические волокна и пленки находятся в этом состоянии. Таким образом, застеклованный полимер отличается ( при Т Гхр) от низкомолекулярных неорганических стекол возможностью вынужденноэластичной деформации и тем самым отсутствием хрупкости. Именно поэтому можно использовать застеклованные пластмассы в качестве конструкционных материалов в температурном интервале Гхр Т Гст. [22]
Страницы: 1 2