На главную

Статья по теме: Аморфными участками

Предметная область: полимеры, синтетические волокна, каучук, резина

Скачать полный текст

Рассмотрим сшитую фибриллярную систему, состоящую из высокоориентированных кристаллических областей, сосуще-* ствующих с аморфными участками, полностью лишенных ка« ких-либо следов кристаллического порядка. Пусть однородная растягивающая сила f приложена к волокну в направлении его оси. Не рассматривая возможные различия в поперечном сечении, возникающие вследствие распределения кристаллических и аморфных областей по длине волокна, будем считать образцы вполне однородными по химическому составу, структуре и по* перечному сечению.[8, С.173]

Таким образом, рассматриваемая модель фибриллы есть система из большого набора кристаллитов со средней длиной /кр, распределенных вдоль прямой (рис. II. 9, а). Кристаллиты разделены аморфными участками. Среднее значение L—/кр+/а; a k = 1кр/Ь — характеризует плотность заполнения фибриллы кристаллитами или степень кристалличности. Длина кристаллитов может меняться в небольших пределах, от /кр — Д до /кр+А, причем Д//Кр^О,2. Каждый кристаллит состоит из средней части с постоянной плотностью и переходных зон на границах, где плотность постепенно уменьшается до значений, характерных аморфным участкам. Средняя длина переходной зоны б, причем параметр е = 6/7кр = 0,1—0,4 (рис. 11.9,6). Для одномерной фибриллы очень важен выбор закона, по которому распределены центры кристаллитов вдоль фибриллы. Обычно это статистические распределения (подробнее см. [35]). Подробно проанализирован наиболее часто встречающийся случай, когда максимум интенсивности штрихового рефлекса находится на меридиане рентгенограммы. Этот вариант соответствует дифракции на фибрилле с кристаллитами в виде прямоугольных параллелепипедов.[9, С.98]

На приведенных выше рисунках видно, что, хотя происходит весьма грубое разделение областей с преимущественным присутствием того или иного компонента, имеются переходные области между микрофибриллами кристаллического компонента смеси и аморфными участками другого компонента (рис. V. 14, б, в), где ламелярная организация первого компонента постепенно переходит в глобулярную второго. Кроме этого, сглаживание (уменьшение) оптического контраста внутри фибрилл (ср. рис. V. 14, б и в) является, безусловно, результатом того, что в самих фибриллах межмолекулярное когезионное взаимодействие в направлении осей макрофибрилл осуществляется через посредство аморфных прослоек с участием второго компонента.[7, С.218]

Следовательно, в кристаллическом полимере почти всегда, кроме очень редких случаев существования в виде отдельных правильно ограненных кристаллов, вещество находится в двух состояниях —кристаллическом и аморфном. Между кристаллитами и аморфными участками полимера нельзя провести резкой границы, их нельзя отделить друг от друга, так как это одно вещество, непрерывно переходящее из кристаллита в аморфную массу. Поэтому нельзя говорить о наличии в кристаллическом полимере двух фаз—кристаллической и аморфной в общепринятом значении понятия «фаза>-, как это иногда делают. Но, поскольку границы пере-[14, С.6]

Фторопласт-4 является кристаллическим полимером. Температура плавления его кристаллитов 327°, температура стеклования аморфных участков около —120°. Поэтому при обычных температурах эксплуатации фторопласт-4 представляет собою смесь твердых кристаллитов с аморфными участками, находящимися в высокоэластическом состоянии. При комнатной температуре фторопласт-4 относительно мягок (твердость по Бринеллю 3—4 кг/мм2), причем твердость его зависит от степени кристалличности. При воздействии сравнительно небольших внешних нагрузок он легко подвергается рекристаллизации, т. е. вытяжке или другим деформациям на холоду.[14, С.33]

Кристаллизация полимеров приводит к повышению их модуля упругости, твердости, прочности и других механических характеристик. Многие исследователи пытаются связать это со степенью кристалличности. При этом предполагают, что особенности механических свойств определяются главным образом аморфными участками, а кристаллиты в силовом поле или поворачиваются, или разрушаются. Установлено, что своеобразный характер деформации полимеров связан с фазовым превращением, происходящим в силовом поле, т. е. с процессом рекристаллизации.[2, С.23]

Поскольку растяжение протекает при Гст < Тв < Тпл, то полимер в микрообъеме вновь будет кристаллизоваться. Эта кристаллизация, проходящая в условиях молекулярного растяжения, которое подавляет рост складчатых кристаллов, приведет к образованию кристаллической структуры с малым числом складок. с-Оси кристаллитов ориентированы в направлении растяжения и чередуются с аморфными участками, состоящими из большого числа проходных молекул.[9, С.201]

При оценке СК рентгенографическим методом используют соотношение интенсивностей пиков на дифрактограмме, обусловленных рассеянием лучей кристаллическими областями, и размытого аморфного гало. Однако такую характеристику кристалличности следует считать условной, поскольку в целлюлозе нет строгого разделения на две фазы. В действительности существуют переходные зоны между кристаллическими и аморфными участками, а также дефекты кристаллической решетки и пара-кристаллическая часть. Кроме того, в кристаллической части возможно присутствие разных полиморфных модификаций целлюлозы. Определяемая рентгенографически СК целлюлозы характеризует долю макромолекул, упорядоченных с образованием трехмерной кристаллической решетки, и долю остальных менее упорядоченных макромолекул.[4, С.243]

Однако, метод определения содержания аморфной части целлюлозы гетерогенным гидролизом до ПСП всегда дает более низкое значение массовой доли аморфной фазы в целлюлозе (около 10%), чем рентгенострук-турный анализ. Это обусловлено неоднородностью некристаллических областей целлюлозы (см. 9.4.5). Кроме того, при гетерогенном гидролизе в водной среде наблюдается явление рекристаллизации -увеличение длины кристаллитов за счет части переходных областей (между кристаллитами и аморфными участками) в результате дополнительного стягивания в поперечном направлении концов разорванных цепей водородными связями. Это также приводит к снижению определяемой доли аморфной части.[4, С.577]

Несмотря на то, что существование в структуре кристаллизующихся полимеров малоупорядоченных участков, не обладающих трехмерным порядком в расположении атомов и молекул, не вызывает сомнения, вопрос о строгом определении и измерении С. к. дискуссионен. Это связано с тем, что пока еще не выяснены многие особенности аморфно-кристаллич. структуры полимеров. Обсуждаются вопросы о том, где расположены аморфные и кристаллич. участки и как они сочленяются друг с другом: чередуются ли кристаллиты с аморфными участками или внутри общей кристаллич. решетки беспорядочно разбросаны небольшие области с нарушенной структурой. Кроме того, многие данные показывают, что полимер вряд ли м. б. четко разделен на два типа участков (с кристаллич. и аморфной структурой); несомненно должны существовать переходные участки, обладающие, вероятно, промежуточной структурой.[10, С.257]

Несмотря на то, что существование в структуре кристаллизующихся полимеров малоупорядоченных участков, не обладающих трехмерным порядком в расположении атомов и молекул, не вызывает сомнения, вопрос о строгом определении и измерении С. к. дискуссионен. Это связано с тем, что пока еще не выяснены многие особенности аморфно-кристаллич. структуры полимеров. Обсуждаются вопросы о том, где расположены аморфные и кристаллич. участки и как они сочленяются друг с другом: чередуются ли кристаллиты с аморфными участками или внутри общей кристаллич. решетки беспорядочно разбросаны небольшие области с нарушенной структурой. Кроме того, многие данные показывают, что полимер вряд ли м. б. четко разделен на два типа участков (с кристаллич. и аморфной структурой); несомненно должны существовать переходные участки, обладающие, вероятно, промежуточной структурой.[13, С.257]

... 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. Нелсон У.Е. Технология пластмасс на основе полиамидов, 1979, 255 с.
4. Азаров В.И. Химия древесины и синтетических полимеров, 1999, 629 с.
5. Рабек Я.N. Экспериментальные методы в химии полимеров Ч.2, 1983, 480 с.
6. Серков А.Т. Вискозные волокна, 1980, 295 с.
7. Липатов Ю.С. Физическая химия наполненных полимеров, 1977, 303 с.
8. Манделькерн Л.N. Кристаллизация полимеров, 1966, 336 с.
9. Марихин В.А. Надмолекулярная структура полимеров, 1977, 240 с.
10. Кабанов В.А. Энциклопедия полимеров Том 3, 1977, 576 с.
11. Каргин В.А. Энциклопедия полимеров том 1, 1972, 612 с.
12. Каргин В.А. Энциклопедия полимеров Том 1, 1974, 609 с.
13. Каргин В.А. Энциклопедия полимеров Том 3, 1977, 575 с.
14. Чегодаев Д.Д. Фторопласты, , 196 с.

На главную