На главную

Статья по теме: Единичные кристаллы

Предметная область: полимеры, синтетические волокна, каучук, резина

Скачать полный текст

У полимеров существуют два основных вида кристаллических образований: монокристаллы (настоящие единичные кристаллы, но только очень малых размеров, видимые лишь в электронном микроскопе) и микрокристаллические образования - кристаллиты (кристаллические области в структуре полимера). В последнем случае поверхность раздела между кристаллической и аморфной фазами отсутствует. Кристаллиты можно рассматривать как кластеры с наивысшей степенью упорядоченности, т.е. кристаллической решеткой. Кристаллиты нельзя различить в электронном микроскопе, но их наличие можно обнаружить с помощью рент-геноструктурного анализа. Все кристаллические образования в полимерах анизотропны. И монокристаллы и кристаллиты характеризуются параметрами элементарной ячейки. Элементы надмолекулярной структуры кристаллических полимеров - монокристаллы, фибриллы, сферолиты - в отличие от элементов аморфных полимеров имеют дальний порядок, термодинамически и кинетически стабильны.[3, С.137]

Из сказанного явствует, что — кристаллизующиеся гибкоцеп-ные полимеры на самом деле не бывают полностью кристаллическими (поэтому их и называют аморфно-кристаллическими или кристалло-аморфными), причем, в силу уже чисто термодинамических причин, гибкоцепные полимеры никогда (даже единичные кристаллы — из-за складок или концевых групп) не могут обладать 100%-и кристалличностью.[1, С.44]

Таким образом, кристаллизация в пачках сводится к согласованному повороту звеньев *, полимерных цепей, обеспечивающему наиболее "выгодное размещение боковых групп. Относительная легкость осуществления такого поворота находится в полном соответствии со сравнительно большой скоростью кристаллизации большинства регулярных полимеров при оптимальной температуре. Пачки при кристаллизации, вследствие возникновения границы раздела, приобретают поверхностное натяжение. Под влиянием избыточной поверхностной энергии они способны путем многократного изгибания на 180° самопроизвольно складываться в «ленты» с меньшей поверхностью**. Требование дальнейшего снижения поверхностного натяжения приводит к соединению «лент» в ламели (см. рис. 120) и наслоению ламелей друг на друга с образованием правильного кристалла. Этот процесс наслоения происходит не путем присоединения отдельных макромолекул к растущей грани кристалла, а за счет упорядоченной агрегации все более крупных структурных единиц, что подтверждается данными, полученными методом рассеяния рентгеновских лучей под малыми }1лами (см. с. 430). Возникающие при этом «ленты», ламели и единичные кристаллы видны под электронныv микроскопом.[5, С.437]

Единичные кристаллы 20 Епифанова закон трения 357[2, С.388]

Единичные кристаллы (рис. 126) полимеров чаще всего получают при медленном охлаждении предварительно нагретых растворов до температуры ниже критической температуры смещения. При быстром охлаждении обычно образуются сферолиты, так как в этих условиях макрокристаллы не успевают возникать. В настоящее время получены единичные монокристаллы полиэтилена, поликарбоната, триацетата целлюлозы, изотактических полистирола и полиакриловой кислоты, а также многих других полимеров. Такие кристаллы, размеры которых колеблются от нескольких[5, С.440]

Ламели, в свою очередь, могут образовывать и более сложные структуры: фибриллы, ленты, сферолиты и даже крупные единичные кристаллы.[7, С.17]

Сферолиты— наиболее распространенней тип крупных структур в полимерах, Их размеры могут колебаться от десятых долей микрона до нескольких миллиметров и более, Иногда единичные кристаллы и сферолиты существуют одновременно (см, рис. 39).[4, С.146]

Уже при 90° на процесс структурообразования будет оказывать влияние второй фактор — скорость испарения растворителя. В этом случае наблюдается самое большое многообразие структур: имеются пачки, не успевшие уложиться в более организованную структуру, затем ленты, спирали, плоскости, сферолиты и даже единичные кристаллы. Такое многообразие вторичных структур наблюдается в растворах ксилола, декалина и тетралина, где быстрая скорость испарения растворителя препятствует дальнейшему упорядочению простых структур в более сложные образования. Поэтому[8, С.146]

К настоящему времени имеется большое количество исследований, посвященных изучению морфологии полимеров, и описано большое разнообразие структурных форм, которые в них реализуются. Многие из этих исследований посвящены изучению сферолитной структуры [2, 4, 6, 7, 9]. В ряде полимеров обнаружены наиболее совершенные формы упорядочения структурных элементов — единичные кристаллы [3, 8—10]. Но большинство из известных работ, посвященных изучению морфологии кристаллизующихся полимеров, носит теоретический характер и не касается проблем связи между структурой полимеров и их техническими свойствами.[8, С.372]

Таким образом, для кристаллических полимеров характерно большое многообразие различных морфологических форм. На рис. 28 представлена структурная модель линейного кристаллического полимера по Хоземанну [23]. В левой части рисунка изображена модель кристаллического полимера, подвергнутого холодной вытяжке, в правой части — структура отожженного блочного полимера, справа внизу —единичные кристаллы (монокристаллы) .[6, С.62]

При нанесении кипящего раствора полиэтилена на подложку, нагретую до 90°, возникают различные вторичные структуры полиэтилена (рис. 1, г). В центре снимка г расположены простейшие стуктурные элементы — пачки цепей, еще не собранные в складчатые структуры. Затем видны зародыши складчатых структур — полосы. Эти полосы являются проекциями плоскостей, растущих перпендикулярно к поверхности подложки. Если плоскости не развиваются, то возникают ленточные структуры. Одновременно на снимке г можно рассмотреть как зародыши сферолитов, так и единичные кристаллы (края снимка). Начиная со 100° и выше полиэтилен дает картину хаотично расположенных лент, состоящих из пачек (рис. 1, д).[8, С.144]

... отрезано, скачайте архив с полным текстом ! Полный текст статьи здесь



ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ МЕХАНИКА СТУДЕНТАМ!!!
Задачи по теоретической механике из сборника курсовых работ под редакцией А.А. Яблонского, Кепе, Диевского. Быстро, качественно, все виды оплат, СМС-оплата.
А также: Готовые решения задач по теормеху из методичек Тарга С.М. 1988 и 1989 г. и задачника Мещерского. Решение любых задач по термеху на заказ.
Если Вам нужны решения задач по Физике из методички Чертова А.Г. для заочников, а также решебнки: Прокофьева, Чертова, Воробьёва и Волькинштейна. Решение любых задач по физике и гидравлике на сайте fiziks.ru
Что самое приятное на любом из этих сайтов Вы можете заказать решение задач по другим предметам: химия, высшая математика, строймех, сопромат, электротехника, материаловедение, ТКМ и другие.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Бартенев Г.М. Курс физики полимеров, 1976, 288 с.
2. Бартенев Г.М. Физика и механика полимеров, 1983, 392 с.
3. Азаров В.И. Химия древесины и синтетических полимеров, 1999, 629 с.
4. Тагер А.А. Физикохимия полимеров Издание второе, 1966, 546 с.
5. Шур А.М. Высокомолекулярные соединения, 1981, 656 с.
6. Перепечко И.И. Введение в физику полимеров, 1978, 312 с.
7. Торнер Р.В. Теоретические основы переработки полимеров, 1977, 464 с.
8. Каргин В.А. Избранные труды структура и механические свойства полимеров, 1979, 452 с.
9. Манделькерн Л.N. Кристаллизация полимеров, 1966, 336 с.
10. Марихин В.А. Надмолекулярная структура полимеров, 1977, 240 с.
11. Тюдзе Р.N. Физическая химия полимеров, 1977, 296 с.

На главную