665
.pdfзуются еще высокоэластической деформацией. Каучук при комнатной температуре деформируется на сотни процентов. Полиэтилен проявляет высокоэластические свойства при температуре более 80 °С.Полимеры, проявляющие высокоэластические свойства при комнатной температуре, относят к классу эластомеров. Труднодеформирующиеся при нормальных условиях полимеры называют пластиками или
пластомерами.
По происхождению полимеры подразделяют на природные, искусственные, полученные химической модификацией природных полимеров, и синтетические, полученные синтезом низкомолекулярных веществ — мономеров.
По методам синтеза полимеры делят на полимеризационные и поликонденсационные.
Полимеризацией называют реакцию соединения молекул мономеров за счет раскрытия кратных связей, не сопровождающуюся выделением побочных продуктов, т. е. в результате реакции образуется один продукт — полимер. Например, полимеризацией получают полиэтилен из этилена:
п • СН2 = СН2 |
(— СН2 — СН2 |
—) • п |
|
|
, |
Этилен |
Полиэтилен |
где n — степень полимеризации или число звеньев мономера в макромолекуле полимера.
Поликонденсацией называют реакцию синтеза полимеров, сопровождающуюся образованием побочного продукта (воды, спирта и др.). При синтезе полиэтиленгликоля из этиленгликоля образуется побочный продукт — вода:
п•НО—СН2—СН2—НО
Этиленгликоль
НО—(СН2 — СН2—О)•п —ОН + (п – 1)•Н2О
Полиэтиленгликоль Вода
Химический состав полимера отличается от химического состава мономера (мономеров).
Поликонденсацией получают фенолформальдегидные, эпоксидные смолы, полиакрилаты, полиамиды и др.
11
Молекулярная масса полимера М равна:
М = n m,
где m — молекулярная масса мономера.
Особенностью полимеров является их полидисперсность по массе, т. е. один и тот же материал состоит из макромолекул, содержащих разное количество звеньев, и каждая макромолекула полимера имеет свою молекулярную массу.
Полидисперсность полимеров характеризуется двумя по-
казателями: среднего значения молекулярной массы — M и массово-молекулярным распределением — ММР.
Среднее значение молекулярной массы M и массовомолекулярное распределение ММР относятся к фундаментальным свойствам полимеров и оказывают значительное влияние на их структурообразование (рис. 1.2).
Полимеры,
1имеющие линейное строение
2 |
|
макромолекул, |
|
|
обладают гибко- |
||
|
|
стью. |
|
|
|
Если враще- |
|
|
|
ние одной части |
|
|
|
молекулы отно- |
|
М2 М1 |
М |
сительно другой |
|
не сопровожда- |
|||
|
|
ется разрывом валентной связи, то макромолекула может
принимать различные формы, отличающиеся друг от друга не порядком расположения атомов, а лишь степенью свернутости. Принимаемые при этом формы макромолекулы называют конформациями. Количество конформаций может быть большим при одном и том же расстоянии r между концами макромолекулы (рис. 1.3).
Однако гибкость макромолекулы определяется не всей длиной цепи, а ее сегментами.
12
3 4
2 I
5
1 6
r |
|
7 |
|
II |
|
|
|
|
12 |
III |
8 |
11 |
9 |
|
|
|
10 |
полимеры, полиэпоксиды, поливинилхлорид, силиконовый каучук.
Второй путь формирования структуры аморфных поли-
Рис. 1.7. Фибриллы аморфного |
Рис. 1.8. Полосчатое строение |
полимера |
|
турообразования в хлоропреновом каучуке— последовательное превращение полосчатой аморфной структуры в сферолит с радиальными лучами, состоящими из фибрилл.
величиной деформации . Области I, II, III соответствуют
стеклообразному, высокоэластическому и вязкотекучему
состояниям.
молекулярной массы.
Деструкцию от действия физических и химических агентов подразделяют на виды: механическая; термическая; ультразвуковая; деструкция отэлектрических зарядов, ядер-
Пластические массы — это материалы на основе полимеров, которые вследствие своей пластичности способны принимать под воздействием тепла и давления заданную форму и устойчиво сохранять ее после охлаждения или