Для ориентированных кристаллических и аморфных полнме ров характерно явление анизотропии теплопроводности проявляющееся в том что теплопроводность в направлении ориентации (К ) выше, чем в направлении, перпендикулярном ориентации (X ). Физической причиной появления анизотропии теплопроводности аморфных полимеров является переход из конформации статистического клубка в конформацню вытянутой струны (фибриллярную структуру), что приводит к у ве т имению доли ковалентных связей расположенных вдоль оси ориентации, и повышению провод (мости энергии за счет межчолеку тарных связен, так как ориентация приводит к росту их числа вдоль направления действия силы:[5, С.361]
В сильно ориентированных кристаллических полимерах возникают структуры, в которых сегменты ориентированы вдоль направления вытяжки. Такая ориентация обычно осуществляется за счет вытяжки при температуре меньшей, чем температура плавления кристаллов. При этом частично сохраняется и складчатая укладка макромолекул.[8, С.20]
При исследовании ориентированных кристаллических полимеров малоугловой рефлекс обычно наблюдается на меридиане рентгенограммы. Полагают, что большой период в этом случае определяется суммой размеров кристаллита и аморфной прослойки вдоль оси ориентированного полимерного волокна или пленки. С помощью малоуглового рассеяния рентгеновских лучей можно получить важные сведения о размерах, форме и ориентации кристаллитов и аморфных областей в полимерах.[7, С.51]
Бонаром и Хоземаном предложена одна из возможных схем строения ориентированных кристаллических полимеров (рис. VI; 10). Согласно этой модели часть молекул на границе кристалла с аморфной областью сворачивается на себя и возвращается в кристалл, образуя складки. Подобных представлений о строении ориентированных полимеров придерживаются также Келлер, Флори, Петерлин и Скульо, считающие, что надмолекулярная структура ориентированных кристаллических полимеров представляет собой[2, С.198]
Отметим, наконец, своеобразную анизотропию меха-нич. устойчивости ориентированных кристаллических полимеров. Так, высокоориептированный полимер в направлении оси ориентации, как правило, растягивается обратимо, и вплоть до разрыва полимера (разрушение начинается с разрыва отдельных, наиболее «слабых» прослоек — см. рис. 8в) его строение практически не меняется, так что после распада тела на части и сокращения разгрузившихся частей их строение совпадает со строением исходного «целого» ориентированного образца. Т. обр., структура полимера устойчива при пагружении вдоль оси ориентации.[12, С.264]
Отметим, наконец, своеобразную анизотропию меха-нич. устойчивости ориентированных кристаллических полимеров. Так, высокоориентированный полимер в направлении оси ориентации, как правило, растягивается обратимо, и вплоть до разрыва полимера (разрушение начинается с разрыва отдельных, наиболее «слабых» прослоек — см. рис. 8в) его строение практически не меняется, так что после распада тела на части и сокращения разгрузившихся частей их строение совпадает со строением исходного «целого» ориентированного образца. Т. обр., структура полимера устойчива при нагружении вдоль оси ориентации.[13, С.262]
Согласно современным, представлениям [4.49, 8.40, 8.41] в полимерных волокнах (ориентированных кристаллических.....полимерах) существует иерархия дискретных структур. Ориентированные цепи образуют первичные надмолекулярные структуры в виде микрофибрилл с iionepjzjim>iNMj^3MeQaMK 1СИ-Ш и длиной порядка 103 нм. Полимерные цепи ориентированы вдоль оси мтШ^ш^ШРрнлл,' которые напоминают, по классификации надмолекулярных структур Картина и Слонимского ч[4.48]', пачки. Группы_^?икрофибрилл образуют (р^_|1Р.и_ллы_,.с линейными поперечными размерами примерно~"наГ порядок большими (100 нм), чём"у микроф'йбрилл. Фибриллы, более сложны"ё~вторц'шые~~н~а'д~-молекулярные структуры, образуют в совокупности полимерное волокно. Дискретность строения проявляется не только в поперечном сечении волокна, но и в продольном, так как микрофибриллы состоят из чередующихся кристаллических и аморфных областей. Длина большого периода, включающего кристаллический и аморфный участки, составляет 15—40 нм. Кристаллические области занимают 50—80% длины большого периода. Аморфные участки, являющиеся слабыми местами структуры, имеют длину 3—8 нм. Другими слабыми местами структуры являются концевые области микрофибрилл и фибрилл.[9, С.247]
С другой стороны, о существовании субмикротрещин в нагруженных полимерах известно уже давно, с тех пор как ленинградская школа [17, 18, 27, 28] применила для их изучения методы рассеяния рентгеновских лучей. Подобные суб-микротрещины были обнаружены в ПЭ, ПП, ПВХ, ПВБ, ПММА и ПА-6. Авторы данных работ отметили две существенные особенности образования субмикротрещин [28]. Во-первых, субмикроскопические трещины имеют конечные размеры, причем их поперечные размеры практически не зависят от продолжительности действия нагружения, величины напряжения и температуры (табл. 8.3). Во-вторых, поперечный размер субмикротрещин определяется структурой полимера. Для ориентированных кристаллических полимеров поперечный размер субмикротрещин совпадает с диаметром микрофибрилл; для неориентированных аморфных полимеров, имеющих глобулярную структуру, данный размер совпадает с диаметром глобул [28].[1, С.254]
Бехт и Фишер [2] показали, что свободные радикалы образуются в аморфных областях. Эти авторы обнаружили, что при воздействии напряжения на образцы поликапролактама, набухшие в метакриловой кислоте, не выявляется спектр ЭПР, типичный для радикала полиамида, а вместо него регистрируется полимеризационный радикал метакриловой кислоты. Следовательно, на основании логичного предположения, что набухают только аморфные области, доказано, что свободные радикалы образуются лишь в этих областях. Верма и др. [3] пришли к такому же, не раз подтвержденному выводу путем изучения радикалов, полученных облучением частично кристаллических полимеров. Такие радикалы были получены у-облу-чением во всем объеме пленки ПА-66, т. е. как в аморфных, так и в кристаллических областях. При комнатной температуре Верма получил три, четыре или шесть компонент в спектре в зависимости от ориентации образца в ЭПР-резонаторе в магнитном поле. Он объяснил явную анизотропию спектра тем, что большинство оставшихся радикалов располагается в хорошо ориентированных кристаллических блоках. Если свободные радикалы были получены в том же самом материале путем растяжения последнего, то не было обнаружено заметной анизотропии спектра ЭПР. Очевидно, в данном случае радикалы располагались в местах с достаточно слабой локальной[1, С.188]
Так как растяжение натурального каучука приводит к ориентации молекулярных звеньев и появлению ориентированных кристаллических образований, то каучук при растяжении становится анизотропным и приобретает двойное лучепреломление.[3, С.88]
Зависимость характера деформации от температуры и молекулярной массы учитывается при производстве ориентированных кристаллических полимеров (волокна, пленки и т. д.). Если полимер для образования «шейки» требует применения слишком высоких температур, то того же результата можно достигнуть путем замены этого полимера, не способного к вытяжке без разрыва образца, более высокомолекулярным материалом того же строения.[6, С.457]
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.