Статья по теме: Структурной организации

Предметная область: полимеры, синтетические волокна, каучук, резина

Скачать полный текст

Описание полимеров на всех уровнях структурной организации не может быть полным, если наряду с морфологией не учитываются подвижности соответствующих структурных элементов, отличающихся по своей стабильности (кинетической или термодинамической). Например, кристаллические структуры полимеров термодинамически стабильны. Образовавшись в процессе кристаллизации, они вполне устойчивы и при Г<ТПЛ в отсутствие внешних силовых полей время их жизни t* очень велико. Структуры флуктуаци-онного характера, возникающие в некристаллических системах, всегда термодинамически нестабильны и характеризуются ограниченным т*. Они могут многократно разрушаться (под действием теплового движения) и вновь возникать в результате межмолекулярных сил. Время жизни, зависящее от температуры и других параметров, является мерой кинетической стабильности флуктуа-ционных структур.[3, С.24]

Если деформация захватывает различные уровни структурной организации кристаллического полимера, то, кроме поворотов и смещений упорядоченных структурных образований, происходит ориентация молекулярных цепей, не входящих в кристаллические области. Ее можно исследовать методами двойного лучепреломления в видимом или ИК-диапазоне или по широкоугловой дифракции рентгеновских лучей. Оба метода дают эквивалентную информацию.[5, С.367]

С точки зрения влияния на топологический уровень структурной организации удалось четко разделить процессы формирования сетчатых полимеров на три типа — поликонденсацию, сшивание и полимеризацию, причем показано, что каждый из указанных способов формирования сетки вносит определенную особенность в ее топологию, которая в конечном счете проявляется в их свойствах. Такой подход позволил более детально понять кинетические и структурные особенности процесса формирования сетчатого полимера,. а также найти управления структурными параметрами полимера. Например, при поликонденсации таким инструментом может явиться изменение соотношения кинетических констант реакции разветвляющих и удлиняющих агентов, при сшивании — влияние на размеры макромолекулярного клубка и соотношение реакций меж- и внутривенного сшивания, в случае полимери-зационных процессов — влияние на размеры микронеоднородностей путем изменения скорости инициирования или использования агентов передачи цепи.[11, С.244]

Все параметры, характеризующие молекулярный уровень структурной организации линейного полимера, могут быть однозначно связаны с условиями синтеза. Их определение является одним из важнейших вопросов при исследовании кинетики и механизма процессов образования полимеров. С другой стороны, можно проследить связь между указанными параметрами и теми или иными свойствами полимера. Однако эта связь уже оказывается далеко не однозначной. Свойства полимера определяются не только молекулярным уровнем его структурной организации. Важным фактором, определяющим свойства линейных полимеров, являются характер межмоле-кулярного взаимодействия макромолекул и степень упорядоченности в их взаимном расположении. Таким образом, мы приходим к понятию надмолекулярного уровня организации полимерной системы, отражающего характер ее упаковки. В настоящее время четко установлено, что все полимеры, от аморфных до кристаллических, обладают той или иной степенью упорядоченности, определяемой как молекулярной структурой полимера, так и способами его получения и переработки, т. е. его термической и силовой «предысторией».[11, С.5]

Рассматривая молекулярно-кинетические характеристики элементов структурной организации и их релаксационные механизмы, Г. М. Бартенев с сотр. развивает концепцию «релаксационной спектроскопии» [1, 15]. В релаксационном спектре полимера он выделяет тонкую структуру и связывает ее с физическими переходами в материале под воздействием механического импульса той или иной частоты или длительности. Интересно, что характерное время релаксации так называемого Я-процесса перестройки надмолекулярных структур и ф-процесса перегруппировки частиц коллоид-[7, С.75]

Рассмотрим далее молекулярно-кинетические характеристики элементов структурной организации и релаксационные механизмы. Для дальнейшей детализации схематизируем две из упоминавшихся моделей суперсеток. На рис. 1.15 приведена такая схема для каучукоподобного полимера (эластомера). Узлы сетки принимаются образованными микроблоками трех типов (ср. . с рис. 1.13), "а узлы зацепления во внимание не принимаются, ибо легко показать, что для неполярных каучуков при 20 °С их времена жизни имеют порядок всего т» = 1(Нс, а с повышением температуры т* убывает по формуле Больцмана [ср. с формулой (1.18)]. Поэтому существование сетки зацеплений может сказаться в механическом[2, С.54]

В соответствии с изложенными позициями в книге очень кратко освещены общие сведения о структурной организации полимеров и о подвижности элементов структуры. Обсуждаются основные вопросы физической кинетики, термодинамики и статистической физики полимеров. Рассматриваются процессы ориентации и вязкого течения полимеров разного строения, находящихся в различных релаксационных состояниях. С учетом современных представлений о молекулярном строении и структурной организации аморфных полимеров обсуждаются особенности проявлений их электрических и магнитных свойств.[2, С.8]

Рассмотрение сетчатых полимеров потребовало уточнения существующей в настоящее время классификации структурной организации полимеров. Как показывает анализ, структурную организацию полимеров следует подразделить на три уровня: молекулярный, топологический и надмолекулярный. Авторами сделана попытка установить связь между физико-механическими свойствами сетчатых полимеров как в высокоэластическом, так и в стеклообразном состоянии с различными уровнями их структурной организации. Особое внимание было уделено анализу роли топологической структуры, задаваемой химическим строением исходных мономеров и условиями синтеза, в формировании свойств сетчатого полимера.[11, С.3]

Специфические механические свойства шерсти и волос (эластичность, несминаемость) существенно зависят от всех уровней их структурной организации, а также от морфологии волокна. Обычно волокна шерсти в поперечном сечении состоят из трех слоев различных клеток: кутикулярного, коркового и серединного (рис. 6.13). Верхний слой волокна покрыт тонкой[1, С.378]

Комплекс физико-химических свойств природных волокно-образующих полимеров обусловлен первичным, вторичным и более высокими уровнями их структурной организации. Каждый из полимеров, представляющий интерес как волокнообразую-щий (целлюлоза, хитин, фибриллярные белки), имеет определенное биофункциональное назначение. Особенность биосинтетических процессов такова, что первичная структура макромолекул этих полимеров формируется как регулярная, несмотря на возможность случайного включения в них "дефектных" звеньев. Регулярность строения полимерных цепей предопределяет возможность их самоупорядочения (кристаллизации). Параметр гибкости макромолекул природных волокнообразующих полимеров /ф несколько больше 0,63, что позволяет отнести их к полужесткоцепным полимерам.[1, С.288]

Все волокнообразующие полимеры могут находиться в аморфном состоянии. Аморфное состояние полимеров описывается исходя из допущения преобладающей роли вторичного и третичного уровней структурной организации вещества.[1, С.126]

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