Тепловое движение - звено
Cтраница 3
Согласно его представлениям, возможность стеклования полимеров, как и низкомолекулярных веществ, определяется соотношением между энергией взаимодействия ( внутри-и межмолекулярного) и энергией теплового движения звеньев. Энергия межмолекулярного взаимодействия либо не зависит от температуры, либо зависит очень незначительно. [31]
У обычных кристаллических веществ способность возвращаться в исходное состояние после прекращения действия внешней силы обусловливается взаимным притяжением частиц, а высокоэластические свойства полимеров обусловлены тепловым движением звеньев цепей. [32]
Возможность стеклования полимеров, как и низкомолекулярных веществ ( глава VI), определяется соотношением между энергией взаимодействия ( внутри - и межмолекулярного) и энергией теплового движения звеньев. Энергия межмолекулярного взаимодействия либо не зависит от темлературы, либо зависит очень незначительно. Энергия же теплового движения ( kT) резко уменьшается с понижением температуры и при некоторых определенных значениях становится недостаточной для преодоления внутри - и межмолекулярных взаимодействий. [33]
Полимеры обладают рядом специфических свойств, обусловленных их большой молекулярной массой, цепным строением макромолекул и их гибкостью ( способностью макромолекул изменять свою конформацию под влиянием теплового движения звеньев или внешних механических сил), а также интенсивным проявлением сил вторичного взаимодействия между макромолекулами. [34]
Согласно его представлениям, возможность стеклования полимеровг как ц низкомсиекулярпых веществ ( глава VI), определяется соотношением между энергией взаимодействия ( внутри - и межмолекулпрпого) и энергией теплового движения звеньев. Энергия межмолекулпрпого взаимодействия либо не зависит от температуры, либо зависит очень незначительно. [35]
Гигантские молекулы полимера при обычных температурах малоподвижны, и поэтому высокоэластическая деформация не может определяться подвижностью всей цепи. Она обусловлена тепловым движением звеньев цепи, вследствие которого длинные цепи изгибаются. [36]
Однако если макромолекула не обладает необходимым заяасол. Происходит, а наблюдается своеобразное тепловое движение звеньев, проявляющееся в их кру-тальных колебаниях относительно положения с минимальной энергией. Эти колебания также обусловливают гибкость цепной макромолекулы; чем они интенсивнее, тем молекула более гибкая. [37]
Таким образом, кинетическая теория рассматривает силы, стремящиеся при снятии напряжения вернуть полимеры в первоначальное состояние, как силы, обусловленные уменьшением энтропии. Иначе говоря, интенсивность теплового движения звеньев молекулы определяет возвратную силу растянутого высокоэластического полимера. [38]
Согласно этим представлениям, гибкие цепи под влиянием теплового движения звеньев непрерывно меняют свою форму. Модель кристаллического полимера предусматривала сосуществование кристаллических и аморфных областей в полимере, причем принималось, что одна цепь может проходить через ряд кристаллических и аморфных областей. [39]
Однако слишком сильное охлаждение полимера может привести к тому, что энергия теплового движения окажется недостаточной для перегруппировки звеньев. Обычно это происходит ниже температуры стеклования полимера, когда тепловое движение звеньев незначительно. Следовательно, кристаллизация каждого полимера возможна только в определенном, характерном для него интервале температур, где обеспечивается оптимальная гибкость цепи: от температуры стеклования до температуры плавления. [40]
Равновесному состоянию гибкой цепи соответствует ее свернутая форма. Если при помощи внешних сил выпрямлять такие цепи, тепловое движение звеньев цепи противодействует внешним силам. Однако это противодействие не очень велико, и цепи при сравнительно небольших напряжениях расправляются ( изменяются их конформаций), что может сопровождаться очень большим удлинением образца. Следовательно, высокоэластическая деформация обратима. Таким образом, с молекулярной точки зрения сущность высокой эластичности состоит в распрямлении свернутых длинных гибких цепей под влиянием приложенной нагрузки и в их возвращении к первоначальной форме после снятия нагрузки. [41]
 |
Типичная кривая зависимости относительной деформации от напряжения для каучукоподобного полимера. [42] |
Равновесному состоянию гибкой цепи соответствует ее свернутая форма ( см. гл. Если при помощи внешних сил выпрямлять такие цепи, то тепловое движение звеньев цепи противодействует этим силам. Однако это противодействие не очень велико, и цепи при сравнительно небольших напряжениях распрямляются ( изменяется их конформация), что может сопровождаться очень большим удлинением образца. [43]
Гибкость цепи - это способность ее изменять форму под влиянием теплового движения звеньев или внешнего поля, в которое полимер помещен. Это свойство макромолекул связано с внутренним вращением отдельных частей молекулы относительно друг друга, которое мы рассмотрим вначале на примере простых органических соединений. [44]
В ряде случаев при значительном взаимодействии между макромолекулами или их агрегатами переход в равновесное состояние затрудняется. Интенсивность межмолекулярного взаимодействия у таких полимеров выше, чем энергия теплового движения звеньев, вследствие чего макромолекулы в течение длительного времени могут находиться в неравновесном состоянии. Такое явление носит название стеклование. [45]
Страницы: 1 2 3 4