В полимерах структурными элементами являются либо отдельные макромолекулы, либо более мелкие образования (фрагменты), например, сегменты. Элементы макромолекул - звенья, сегменты и др., а также составляющие их атомы находятся в непрерывном движении, стремясь в макромолекуле занять наиболее энергетически выгодное равновесное положение, в результате образуют так называемую надмолекулярную структуру. Макромолекулы как структурный элемент полимера могут иметь разные длины цепи, пространственное расположение звеньев, форму отдельных составляющих и другие особенности.[5, С.11]
Выше температуры текучести аморфный полимер ведет себя как жидкость. Отдельные макромолекулы совершают не только колебательные движения, вызванные свободным вращением сегментов, но и поступательные движения, скользя относительно друг друга. При понижении температуры до температуры текучести Тт происходит равномерное уменьшение объема полимера, характерное для жидкого состояния— сближение молекул и[1, С.39]
Специфика концентрированных растворов полимеров заключается, как уже отмечалось, в том, что отдельные макромолекулы не могут перемещаться независимо друг от друга. В таких растворах образуется сложная пространственная система взаимодействующих макромолекул и статистических надмолекулярных образований, которая и обусловливает очень высокую эффективную вязкость. Вязкость рабочих растворов волокно- и пленкообразующих полимеров колеблется в очень широких пределах. Для примера можно привести следующие данные о вязкости прядильных растворов. Растворы, предназначенные для формования волокна по методу коагуляции (так называемый «мокрый способ формова-[10, С.152]
В сильно разбавленных растворах полимеров сопротивление потоку молекул растворителя оказывают отдельные макромолекулы. По мере увеличения концентрации раствора возрастает количество макромолекул в нем и возникают условия для образования ассоциатов, что одновременно приводит к увеличению сил межмолекулярного взаимодействия. Поэтому с повышением концентрации раствора его вязкость резко возрастает.[1, С.69]
Полимеры акрилонитрила имеют аморфную структуру, но при растяжении волокна из полиакрилонитрила отдельные макромолекулы его ориентируются. Этот процесс сопровождается возрастанием прочности и упругости полимера. Ориентированный полиакрилонитрил находит широкое применение в производстве прочных, термически стойких волокон, нерастворимых в наиболее распространенных органических растворителях.[1, С.334]
Наиболее благоприятным условием полимераналогичных превращений является предварительное растворение полимера. Растворитель раздвигает отдельные макромолекулы полимера, облегчая этим доступ реагирующих веществ к отдельным звеньям цепей. Однако такие условия реакции можно создать лишь для полимеров линейной или разветвленной структуры. Сетчатые полимеры не переходят в раствор, однако доступ реагирующих веществ[1, С.171]
В случае пространственных (сшитых) полимеров понятие «молекула» утрачивает смысл, и тогда рассматривают среднюю молекулярную массу отрезка между химическими связями, соединяющими отдельные макромолекулы. В принципе весь образец сшитого полимера может представлять собой одну гигантскую молекулу.[2, С.9]
Наряду с растворами полимеров широкое применение находят и различные полимерные гетерогенные коллоидные системы,характеризующиеся коллоидной степенью дисперсности Это означает, что частицы в таких системах представляют собой не отдельные макромолекулы, как в растворах, а их агрегаты. Эти агрегаты нерастворимы в жидкой среде, называемой дисперсионной средой, и образуют в ней отдельную дисперсную фазу. Состав и свойства коллоидных систем существенно отличаются от состава и свойств истинных растворов.[4, С.414]
Если плотность разветвления полимера достигает некоторого критического значения, то могут возникнуть так называемые сшитые структуры. Сшитыми, или сетчатыми, называют полимеры, цепи которых соединены между собой химическими связями в единую сетку. В случае сшитых (пространственных) полимеров понятие «молекула» утрачивает смысл, и тогда рассматривают среднюю молекулярную массу отрезка цепи между химическими связями, соединяющими отдельные макромолекулы. Сетчатые структуры могут быть плоскими или пространственными, причем в сетку соединяются как две, так и несколько макромолекул. Две макромолекулы могут соединяться с образованием лестничных структур со сдвоенной цепью или с регулярной линейной сеткой. Если макромолекулы соединяются между собой химическими связями с образованием двухмерной сетки, то такие полимеры называют плоскими сетчатыми, например, так построен графит. Если макромолекулы соединяются в пространстве в трех направлениях регулярно, то их называют регулярными пространственно-сетчатыми полимерами. Такое строение имеет алмаз.[5, С.15]
В результате действия водородных и межмолекулярных сил макромолекулы полимеров, так же как и молекулы низкомолекулярных соединений в конденсированном состоянии, вступают во взаимодействие друг с другом и образуют агрегаты различной степени сложности и с разным временем жизни. Строение агрегатов зависит от химического состава взаимодействующих мономерных знсньсв макромолекул, числа и размера атомов или групп, условий (температура, давление, среда и др.) Наиболее устойчивы структуры, в которых число межмолекулярных и водородных связей максимально В ряде случаев отдельные макромолекулы объединяются во вторичные образования, вторичные— в образования третьего и четвертого порядка Физическая структура полимерных тел, обусловленная различными видами упорядочения во взаимном расположении макромолекул, вмазывается надмолекулярной структурой.[4, С.48]
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.