Cтраница 4
Полиоксиметиленовым цепям свойственна хорошо упорядоченная упаковка ( степень кристалличности полимера составляет ок. Ниже приведены нек-рые физич. [46]
Тип применяемого активатора влияет на плотность и степень кристалличности полимера. Полифункциональные активаторы способствуют образованию капролона с разветвленным и сшитым строением, которое, затрудняя кристаллизацию, приводит к отсутствию четко выраженной сферолитовоп структуры и уменьшению жесткости полимера. Наиболее полно полимеризация проходит при эквивалентном соотношении компонентов каталитической системы, когда на одну функциональную группу катализатора приходится одна функциональная группа активирующего соединения. Увеличение мольной концентрации одного из компонентов либо замедляет, либо полностью прекращает процесс полимеризации. Оптимальная концентрация каталитической системы составляет 0 3 - 0 4 % ( мол. [47]
Вследствие наличия разветвлений в цепи, снижающих степень кристалличности полимера, волокно из этого полимера обладает сравнительно невысокими механическими показателями, поэтому объемы его производства невелики. [48]
Здесь уместно остановиться еще раз на влиянии степени кристалличности полимеров на легкость их вспенивания. Как уже неоднократно указывалось, повышение степени кристалличности полимеров облегчает вспенивание композиций на их основе. Механизм этого явления был детально рассмотрен ранее ( см. гл. Обратим теперь внимание на то, что в ряде случаев с повышением степени кристалличности полимеров ( например, 60 % для полиэтилена ВД, 80 % для полиэтилена НД и 90 % для полиэтилена СД) физико-химия процессов вспенивания вступает в противоречие с технологическими условиями процессов изготовления пенополимеров. В самом деле, вспенивание кристаллических полимеров облегчено, поскольку их пленки лучше удерживают вспенивающий газ по сравнению с аморфными полимерами за счет более низких коэффициентов диффузии. [49]
Структурный фактор к; возрастает с увеличением степени кристалличности полимера и при термофиксации волокон. Межмолекулярное взаимодействие зависит от числа полярных групп в звене и интенсивности их взаимодействия. Величина е снижается с ростом температуры, а также при сольватации полярных групп полимера другими молекулами, например водой, растворителями, пластификаторами. [50]
Первое направление исследования иногда характеризуют как определение степени кристалличности полимера, хотя это не совсем точно, поскольку, как известно, упорядоченность макромолекул друг относительно друга не обязательно имеет предельную форму трехмерного ( кристаллического) порядка. В предыдущих главах отмечалось, что степень кристалличности следует рассматривать как некоторую эквивалентную характеристику упорядочения макромолекул. Поэтому, как будет пояснено в дальнейшем, этот показатель существенно изменяется в зависимости от метода его определения. [51]
Другим методом, часто применяемым для определения степени кристалличности полимера, является измерение плотности материала. [52]
Это объясняется тем, что при увеличении степени кристалличности полимера повышается его устойчивость к деформации. Однако при высокой степени кристалличности наблюдается тенденция к концентрации напряжений в определенных местах, что приводит к более низкому значению кажущегося модуля после действия нагрузки. Образцы фторопласта-4 с очень высокой степенью кристалличности характеризуются очень низким пределом текучести, причем в отличие от других кристаллических полимеров предел текучести с ростом степени кристалличности не увеличивается, а остается почти постоянным при комнатной температуре. При более низких температурах предел текучести с увеличением степени кристалличности снижается. [53]
Для оценки проницаемости и селективности мембран важно знать степень кристалличности полимера, из которого они изготавливаются. Кристалличностью определяются также различные параметры, характеризующие химические и механические свойства мембран. Полимерные мембраны с высокой степенью кристалличности обычно менее проницаемы, чем мембраны с аморфной структурой. Зависимость проницаемости мембран от их структуры связана с линейной зависимостью между поглощением влаги и долей аморфной фазы в целлюлозе. При гидролизном или микробном разложении полимерных мембран наиболее уязвимы аморфные области, которые разрушаются первыми. [54]
Отношение величин интегрального поглощения обоих компонентов дублета характеризует степень кристалличности полимера. Когда говорят о точном измерении оптических плотностей этих полос, то предполагают четкое разделение компонент дублета. Указанные выше трудности заставили исследователей обратиться к другим областям ИК-спектра полиэтилена. Было предположено, что эти полосы являются характеристическими для граяс-конформации углеродной цепи. Полосы при 1303, 1352 и 1368 см 1 связаны с колебаниями в аморфной области [187, 925, 1139, 1264, 1265], причем СН2 - группы, поглощающие при 1303 и 1352 см -, имеют по меньшей мере одну соседнюю связь в гош-конформации. Интерпретация полосы при 1368 см - не является однозначной. [55]
Рассмотрим подробнее вопрос о влиянии надмолекулярной организации и степени кристалличности полимеров на их диффузионные свойства. Количественный подход к установлению взаимосвязи между свойствами и структурой в каждом конкретном случае требует выбора соответствующего структурного параметра. Диффузия является чрезвычайно структурно-чувствительным процессом, поэтому установление количественного соотношения между диффузией и надмолекулярной организацией полимеров также требует выбора параметра, структурно-чувствительного, с одной стороны, и позволяющего описывать диффузионные явления, с другой. Сопоставление полученных опытных данных с различными структурными уровнями кристаллической матрицы показывает, что диффузионные свойства в большинстве случаев не чувствительны к размерам сферолитов до тех пор, пока не образуются нарушения сплошности образца. Нам представляется физически обоснованным, несмотря на критические замечания некоторых исследователей [264-266], выбрать в качестве структурно-чувствительного параметра степень кристалличности, которая является наиболее общей интегральной характеристикой надмолекулярной организации кристаллического полимера. Самое важное свойство этого параметра состоит в том, что Ф кр является величиной регулируемой и количественно оцениваемой независимыми методами, а рассматриваемая модель позволяет получить простое аналитическое соотношение, связывающее D и ф кр. [56]
![]() |
Расположение кристаллитов и аморфных участков полимеров. [57] |
Доля объема кристаллитов в общем объеме полимера называется степенью кристалличности полимера. Каждое из зтих состояний характеризуется определенными механическими свойствами. В стеклообразном состоянии, силы притяжения между молекулами велики; все молекулы поэтому занимают и сохраняют определенные положения, а полимер обладает механической прочностью, подобно твердому телу. G понижением температуры возрастает хрупкость. При нагревании полимер переходит в высокоэластическое состояние, существующее только у высокомолекулярных соединений. [58]