Свойства полимеров зависят от свойств отдельных макромолекул или цепей полимерных сеток, в частности, от набора различных конформаций полимерных цепей, реализуемых в тех или иных условиях. От типа реализуемых конформаций зависит и надмолекулярная структура полимера, также сильно влияющая на свойства полимеров. В связи с этим конформационная статистика — теоретическая основа физики полимеров.[3, С.132]
Для экспериментального изучения свойств отдельных макромолекул обычно берут очень разбавленный раствор полимера, что практически устраняет взаимодействие макромолекул между собой. Основная величина, характеризующая размеры цепи, — расстояние между ее концами Н. Это же расстояние можно[3, С.125]
Не только строение отдельных групп, входящих в состав макромолекул, их взаимодействие (внутримолекулярное взаимодействие) и взаимодействие отдельных макромолекул между собой (меж:молекулярное взаимодействие), но и строение и форма макромолекул определяют физико-механические свойства материала, обусловливающие области его применения и методы переработки.[2, С.20]
Таким образом, при низких температурах и атмосферном давлении, применяя разбавленные растворы полимеров, можно ожидать превалирования реакций между звеньями отдельных макромолекул и низкомолекулярными реагентами. С повышением концентрации полимера в растворе, а также с возрастанием температуры и давления увеличивается вероятность и межмолекулярных реакций между функциональными группами, что, как правило, приводит к образованию сетчатых полимеров.[2, С.175]
Более жесткие развернутые макромолекулярные цепи образуют л.ииейпые агрегаты — пачки. Длина пачки превышает длину молекулярных цепочек, и в каждую из таких пачек может войти от 10 до 100 отдельных макромолекул. Из пачек в определенных условиях образуются «лепты», и из лент наслаиваются пластины, а из пластин сооружаются кристаллические образования.[1, С.50]
Механическая прочность полимеров аморфной структуры н одном направлении может быть значительно увеличена ориентацией макромолекул. Для этого полимер нагревают выше температуры стеклования и медленно растягивают. Под влиянием растягивающего усилия способность отдельных макромолекул принимать различные формы (конформационный состав) уменьшается, и, постепенно выпрямляясь, они располагаются вдоль оси ориентации и сближаются друг с другом, создавая более уплотненную структуру. Для повышения прочности в двух взаимно-перпендикулярных направлениях полимер растягивают по двум направлениям.[2, С.48]
Линейные макромолекулы полимера могут быть расположены беспорядочно относительно друг друга, образуя сложную систему спутанных нитей, напоминающих войлок (рис. 2). Такое взаимное переплетение макромолекул затрудняет их свободное передвижение в пространстве, т. е. уменьшает текучесть полимера. Чем длиннее макромолекулы полимера и больше полярность отдельных звеньев цепи, тем больше перепутаны между собой макромолекулы и тем больше силы их взаимного сцепления. Внешне это проявляется в большей прочности и твердости полимера, в повышении температуры размягчения и уменьшении текучести при нагревании. С понижением температуры полимера уменьшаются расстояния между соседними макромолекулами, возрастают силы межмолекулярного взаимодействия и перемещение отдельных макромолекул относительно друг друга становится еще более затруднительным. Полимеры, не содержащие полярных - звеньев или включающие в качестве заместителей длинные алифатические радикалы, сохраняют пластичность и при низкой температуре (хладотекучесть, или ползучесть). В линейных полимерах, содержащих высокополярные звенья, хладотекучестг может возникнуть только под влиянием длительной однозначной нагрузки.[2, С.33]
Полимерные соединения сравнительно легко" реагируют с кислородом воздуха. Результатом этого процесса является окислительная деструкция макромолекул. Чем выше молекулярный вес полимера, тем в большей степени полимер подвергается окислительной деструкции. Интенсивность этой реакции возрастает под влиянием таких воздействий, которые способствуют активации кислорода и увеличению скорости его диффузии внутрь полимера (ультрафиолетовое облучение, повышение температуры, растворение полимера и др.). Деструкция вызывает разрыв макромоле-кулярных цепей и изменение состава отдельных звеньев цепи.[2, С.15]
Все органические полимерные соединения при высокой температуре сгорают или обугливаются. При 250—450° обычно наблюдается термическая деструкция полимеров, которая может быть связана с отщеплением заместителей и атомов водоро- ^ ^ да от двух соседних атомов уг- ~' & лерода в макромолекулах [;и возникновением в них двойных связей. Поэтому такой процесс ^ § деструкции часто сопровож- §• | дается соединением отдельных ^ | макромолекул—с ш и в а н и е м | ^ полимерных цепей. Другой вид н ^ термической деструкции обусловливается разрушением связи между атомами в основной цепи макромолекулы и образова-[2, С.15]
Наличие в звеньях макромолекул полимера боковых алифатических заместителей препятствует тесному сближению отдельных цепей. С увеличением размера групп заместителя структура полимера становится более разрыхленной, что приводит к уменьшению сил межмолекулярного сцепления. Присутствие заместителя даже небольшого размера способствует повышению эластичности и морозостойкости полимера, во многих случаях одновременно уменьшается твердость и хрупкость полимера. Например, относительное удлинение при разрыве различных образцов полиэтилена колеблется от 400 до 700%, тогда как относительное удлинение при разрыве полипропилена составляет 800%.[2, С.28]
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.