Химия. Лобачева Г.К. - 147 стр.

UptoLike

Составители: 

Рубрика: 

— 147 —
Íå âñå âûñîêîìîëåêóëÿðíûå âåùåñòâà ñïîñîáíû êðèñòàëëè-
çîâàòüñÿ. Ó ïîëèìåðîâ ñ ðåãóëÿðíîé ñòðóêòóðîé âîçìîæíà ìàê-
ñèìàëüíàÿ óïàêîâêà, ñëåäîâàòåëüíî, è êðèñòàëëèçàöèÿ.
Ïîëèêîíäåíñèðîâàííûå ïîëèìåðû îáû÷íî èìåþò ðåãóëÿð-
íóþ ñòðóêòóðó è ñïîñîáíû êðèñòàëëèçîâàòüñÿ. Åùå îäíî óñëî-
âèå äëÿ êðèñòàëëèçàöèè: êðèñòàëëèçàöèÿ âîçìîæíà òîëüêî â
òåìïåðàòóðíîé îáëàñòè âûøå òåìïåðàòóðû ñòåêëîâàíèÿ ïîëèìå-
ðà.
Òðè ôîðìû êðèñòàëëèçàöèè ñòðóêòóð â ïîëèìåðàõ:
1. Ïåðâè÷íûå êðèñòàëëè÷åñêèå íàäìîëåêóëÿðíûå ñòðóêòóðû
— ïà÷êè öåïíûõ ìîëåêóë.
2. Ïîëèìåðíûå ñôåðîëèòû.
3. Ïîëèìåðíûå åäèíè÷íûå êðèñòàëëû.
Êðèñòàëëèçàöèÿ çíà÷èòåëüíî èçìåíÿåò âåñü êîìïëåêñ ôè-
çèêî-ìåõàíè÷åñêèõ ñâîéñòâ ïîëèìåðà ïî ñðàâíåíèþ ñ àìîðô-
íûì ñîñòîÿíèåì: ïîâûøàþòñÿ ïðî÷íîñòíûå ñâîéñòâà, ïîíèæàåò-
ñÿ åãî äåôîðìèðóåìîñòü, ïîâûøàåòñÿ óñòîé÷èâîñòü ìåõàíè÷åñ-
êèõ õàðàêòåðèñòèê âî âðåìåíè.
Îñíîâíûå ïîíÿòèÿ
î äåôîðìàöèîííûõ ñâîéñòâàõ ïîëèìåðîâ
Åñëè ê êàêîìó-íèáóäü òâåðäîìó òåëó ïðèëîæèòü ñèëû èç-
âíå, òî ýòî âûçîâåò òó èëè èíóþ äåôîðìàöèþ òåëà (ðàñòÿæåíèå,
ñäâèã, èçãèá è ïð.) èëè ïðèâåäåò ê åãî ðàçðóøåíèþ. Ðàçëè÷àþò
óïðóãóþ è ïëàñòè÷åñêóþ äåôîðìàöèþ. Îäíèì èç âèäîâ äåôîðìà-
öèè ÿâëÿåòñÿ âûñîêîýëàñòè÷åñêàÿ äåôîðìàöèÿ.  âûñîêîýëàñòè-
÷åñêîì ñîñòîÿíèè ïîëèìåð ïðè äàííîé âíåøíåé íàãðóçêå îáíà-
ðóæèâàåò ãîðàçäî áîëåå çíà÷èòåëüíîå èçìåíåíèå ñâîåé ôîðìû è
ðàçìåðîâ. Îäíàêî äàæå òàêàÿ ñèëüíàÿ äåôîðìàöèÿ âñå æå ÿâëÿåò-
ñÿ óïðóãîé, òî åñòü îáðàòèìîé, è ïî ïðåêðàùåíèþ äåéñòâèÿ
âíåøíåé ñèëû äåôîðìèðóåìîå òåëî âíîâü ïðèîáðåòàåò ñâîè ïðå-
æíèå ðàçìåðû è ôîðìó. Ýòà äåôîðìàöèÿ è íàçûâàåòñÿ âûñîêî-
ýëàñòè÷åñêîé.  òåìïåðàòóðíîì èíòåðâàëå Ò
ñò
Ò
òåê
òåïëîâîå äâè-
æåíèå ñòàíîâèòñÿ äîñòàòî÷íûì äëÿ ïðåîäîëåíèÿ îòäåëüíûìè çâå-
íüÿìè ìàêðîìîëåêóë âçàèìíîãî ïðèòÿæåíèÿ, íî ÿâëÿåòñÿ íåäî-
ñòàòî÷íûì äëÿ ïðèäàíèÿ ìàêðîìîëåêóëå â öåëîì ñïîñîáíîñòè
ïåðåìåùàòüñÿ îòíîñèòåëüíî ñìåæíûõ ìîëåêóë, òî åñòü äëÿ òîãî
÷òîáû ïåðåíåñòè ìàòåðèàë â òåêó÷åå ñîñòîÿíèå.  òàêèõ óñëîâèÿõ
     Íå âñå âûñîêîìîëåêóëÿðíûå âåùåñòâà ñïîñîáíû êðèñòàëëè-
çîâàòüñÿ. Ó ïîëèìåðîâ ñ ðåãóëÿðíîé ñòðóêòóðîé âîçìîæíà ìàê-
ñèìàëüíàÿ óïàêîâêà, ñëåäîâàòåëüíî, è êðèñòàëëèçàöèÿ.
     Ïîëèêîíäåíñèðîâàííûå ïîëèìåðû îáû÷íî èìåþò ðåãóëÿð-
íóþ ñòðóêòóðó è ñïîñîáíû êðèñòàëëèçîâàòüñÿ. Åùå îäíî óñëî-
âèå äëÿ êðèñòàëëèçàöèè: êðèñòàëëèçàöèÿ âîçìîæíà òîëüêî â
òåìïåðàòóðíîé îáëàñòè âûøå òåìïåðàòóðû ñòåêëîâàíèÿ ïîëèìå-
ðà.
      Òðè ôîðìû êðèñòàëëèçàöèè ñòðóêòóð â ïîëèìåðàõ:
     1. Ïåðâè÷íûå êðèñòàëëè÷åñêèå íàäìîëåêóëÿðíûå ñòðóêòóðû
— ïà÷êè öåïíûõ ìîëåêóë.
     2. Ïîëèìåðíûå ñôåðîëèòû.
     3. Ïîëèìåðíûå åäèíè÷íûå êðèñòàëëû.
     Êðèñòàëëèçàöèÿ çíà÷èòåëüíî èçìåíÿåò âåñü êîìïëåêñ ôè-
çèêî-ìåõàíè÷åñêèõ ñâîéñòâ ïîëèìåðà ïî ñðàâíåíèþ ñ àìîðô-
íûì ñîñòîÿíèåì: ïîâûøàþòñÿ ïðî÷íîñòíûå ñâîéñòâà, ïîíèæàåò-
ñÿ åãî äåôîðìèðóåìîñòü, ïîâûøàåòñÿ óñòîé÷èâîñòü ìåõàíè÷åñ-
êèõ õàðàêòåðèñòèê âî âðåìåíè.

                      Îñíîâíûå  ïîíÿòèÿ
          î   äåôîðìàöèîííûõ ñâîéñòâàõ      ïîëèìåðîâ

     Åñëè ê êàêîìó-íèáóäü òâåðäîìó òåëó ïðèëîæèòü ñèëû èç-
âíå, òî ýòî âûçîâåò òó èëè èíóþ äåôîðìàöèþ òåëà (ðàñòÿæåíèå,
ñäâèã, èçãèá è ïð.) èëè ïðèâåäåò ê åãî ðàçðóøåíèþ. Ðàçëè÷àþò
óïðóãóþ è ïëàñòè÷åñêóþ äåôîðìàöèþ. Îäíèì èç âèäîâ äåôîðìà-
öèè ÿâëÿåòñÿ âûñîêîýëàñòè÷åñêàÿ äåôîðìàöèÿ.  âûñîêîýëàñòè-
÷åñêîì ñîñòîÿíèè ïîëèìåð ïðè äàííîé âíåøíåé íàãðóçêå îáíà-
ðóæèâàåò ãîðàçäî áîëåå çíà÷èòåëüíîå èçìåíåíèå ñâîåé ôîðìû è
ðàçìåðîâ. Îäíàêî äàæå òàêàÿ ñèëüíàÿ äåôîðìàöèÿ âñå æå ÿâëÿåò-
ñÿ óïðóãîé, òî åñòü îáðàòèìîé, è ïî ïðåêðàùåíèþ äåéñòâèÿ
âíåøíåé ñèëû äåôîðìèðóåìîå òåëî âíîâü ïðèîáðåòàåò ñâîè ïðå-
æíèå ðàçìåðû è ôîðìó. Ýòà äåôîðìàöèÿ è íàçûâàåòñÿ âûñîêî-
ýëàñòè÷åñêîé.  òåìïåðàòóðíîì èíòåðâàëå Òñò → Òòåê òåïëîâîå äâè-
æåíèå ñòàíîâèòñÿ äîñòàòî÷íûì äëÿ ïðåîäîëåíèÿ îòäåëüíûìè çâå-
íüÿìè ìàêðîìîëåêóë âçàèìíîãî ïðèòÿæåíèÿ, íî ÿâëÿåòñÿ íåäî-
ñòàòî÷íûì äëÿ ïðèäàíèÿ ìàêðîìîëåêóëå â öåëîì ñïîñîáíîñòè
ïåðåìåùàòüñÿ îòíîñèòåëüíî ñìåæíûõ ìîëåêóë, òî åñòü äëÿ òîãî
÷òîáû ïåðåíåñòè ìàòåðèàë â òåêó÷åå ñîñòîÿíèå.  òàêèõ óñëîâèÿõ

                            — 147 —