Полимерные соединения и их применение. Максанова Л.А - 60 стр.

вого движения тех звеньев цепей, которые еще обладали      своим колебательным движением выйти из окружения. Ко-
некоторой подвижностью. Для того, чтобы вызвать некото-    гда энергия самой молекулы достаточна, чтобы раздвинуть
рую небольшую деформацию застеклованого полимера не-       соседние молекулы или они сами случайно разойдутся на
обходимо сообщать ему все большее количество механиче-     достаточное расстояние, тогда может появиться свободное
ской энергии. Величина механической энергии, которая       пространство, и молекула перейдет на это место. Здесь моле-
нужна для активации звеньев и изменения конформации        кула будет продолжать свое колебательное движение, пока
макромолекул, может в какой-то момент оказаться выше       не возникнут благоприятные условия для перехода в другое
предела прочности, и полимер разрушится, как хрупкое те-   место. Так, по подсчетам Я.И. Френкеля, молекулы воды за
ло при ничтожной величине деформации. Температура, при     одну секунду изменяет свое место 1010–1011 раз, делая между
которой происходит такое разрушение, называется темпе-     двумя переходами с места на место около 100 колебаний. Та-
ратурой хрупкости. Отсюда видно, что температура           ким образом, переход молекул жидкости с одного место на
хрупкости должна быть ниже, чем температура стеклова-      другое возможен тогда, когда вблизи их имеется свободное
ния, но говорить об абсолютной величине интервала между    пространство и когда их энергия достаточна для преодоления
этими температурами. Величина интервала в большей сте-     взаимодействия с окружающими молекулами (энергетиче-
пени зависит от скорости действия нагрузки. При значи-     ский барьер). Если влияние внешних сил отсутствует, то пе-
тельном повышении скорости приложения нагрузки темпе-      реходы в разных направлениях равновероятны. При дейст-
ратура хрупкости может стать больше, чем температура       вии внешних сил молекулы легче преодолевают энергетиче-
стеклования.                                               ский барьер, и возникает перемещение молекул жидкости в
      При нагревании застеклованного полимера, сразу по-   том направление, в каком действуют силы. Это перемещение
сле превышения температуры стеклования образец начинает    молекул жидкости вызывает изменение формы всей жидко-
размягчаться и переходит в высокоэластическое состояние.   сти, что является течением вязкой жидкости.
Температуру перехода в данном случае лучше называть не           С увеличением молекулярной массы жидкости энергия
температурой стеклования, а температурой размягчения,      активации ее возрастает прямо пропорционально размеру
что отражает одинаковой физический смысл этих понятий.     молекулы. Поэтому переход макромолекулы из одного по-
                                                           ложения в другое или течение полимеров имеет особый ха-
        4.6. Вязкотекучее состояние высокомоле-            рактер. Действительно, энергия активации вязкого течения
                 кулярных соединений.                      увеличивается пропорционально степени полимеризации.
     В вязкотекучем состоянии полимеры напоминают          Однако опытные данные показали, что так происходит до
жидкость, они способны необратимо течь под действием       определенного значения молекулярной массы, затем энергия
иногда сравнительно небольших внешних напряжений.          активации вязкого течения уже не зависит от степени поли-
Жидкостям характерен «ближний» порядок в расположении      меризации. Последнее свидетельствует о независимости эле-
молекул, т.е. каждая молекула жидкости окружена плотным    ментарного акта перехода в процессе течения от длины мак-
кольцом других молекул, которые находятся в среднем на     ромолекулы. Это можно объяснить, допуская, что в элемен-
расстоянии диаметра самой молекулы. Молекула пытается      тарном акте перехода участвует не вся макромолекула, а