химический каталог




Высокомолекулярные соединения

Автор A.M.Шур

иногда удается сразу получить полимерное тело с требуемой степенью ориентации и отпадает ряд осложнений, которые связаны с «расплете-нием» макромолекул, уже упакованных в структуре неориентированного полимера.

s

Рис. 137. Ориентация диполей низкомолскуляр-ной жидкости в электрическом поле до наложения поля (а) и после наложения поля (б)

В полимерных изделиях возможна ориентация цепей в одном направлении (одноосная ориентация), в плоскости (плоскостная ориентация) и т. д. Первый вид-ориентации, чаще всего встречающийся на практике, применяется в производстве как волокон, так и пленок; ориентация в плоскости характерна для пленок и достигается путем вытяжки по двум взаимно перпендикулярным направлениям.

Процесс ориентации проще всего рассматривать на примере низкомолекулярной полярной жидкости, помещенной между обкладками электрического конденсатора (рис. 137). При наложении электрического поля на каждую дипольную молекулу будет действовать пара сил, стремящихся повернуть молекулу в сторону поля. Этому процессу препятствует тепловое движение молекул. Поэтому ориентация будет неполной и тем ярче выражена, чем выше асимметрия и больше дипольный момент молекул, чем сильнее поле и меньше температура.

В идеальном случае, когда отсутствует дезориентирующее действие теплового движения, угол между направлением поля и осью диполя равняется нулю. В действительности же молекулы ориентированной жидкости находятся под всевозможными углами, хотя существует преимущественное расположение их, созданное внешним действием. Средняя степень ориентации представляет собой среднее значение дипольного момента молекул относительно поля и у определенной жидкости зависит только от напряженности поля и температуры. После снятия зарядов у обкладок конденсатора ориентация вследствие теплового движения молекул жидкости практически моментально исчезает.

При течении жидкости также происходит ориентация ее молекул в направлении течения под влиянием механическоро момента, обусловленного геометрической асимметрией движущихся частиц и наличием градиента скорости (один конец частицы перемещается быстрее другого, что вызывает поворот ее в направлении потока). Из-за малой величины этого момента эффект ориентации у небольших молекул ничтожен, но он значительно выше у макромолекул.

У твердых тел наблюдается два типа ориентационных эффек тов. Если молекулы поворачиваются только в пределах, допускаемых тепловым движением, то ориентация, созданная внешним полем, очень быстро исчезает после прекращения его действия. Когда внешние силы настолько велики, что вызывают взаимное перемещение молекул, превышающее величину тепловых колебаний, ориентация сохраняется после снятия поля, так как одного теплового движения недостаточно, чтобы вернуть эти частицы в исходное положение.

У полимеров картина более сложна потому, что при наложении внешнего поля наряду с ориентацией самих макромолекул происходит еще и ориентация их звеньев и изменение форм гибких цепей При этом утрачивается простая взаимозависимость между дипольным моментом частиц, полем и температурой, характерная для обыкновенных жидкостей. Малоподвижные макромолекулы поворачиваются труднее, чем их звенья, поэтому растяжение полимера прежде всего вызовет выпрямление цепей, ориентацию звеньев и только впоследствии, при достаточно больших величинах деформации и длительном действии нагрузки, более медленный процесс ориентации самих молекул. Наоборот, после разгрузки образца в первую очередь дезориентируются звенья, сьернутся макромолекулы и лишь потом, значительно позже, нарушится ориентация цепей. Другими словами, ориентированное состояние термодинамически выгодно только до тех пор, пока действует нагрузка, после чего оно должно исчезнуть с установлением нового равновесного состояния (если этому не помешают потенциальные барьеры или силы кристаллической решетки).

Каучук или резина при обычных условиях деформации быстро восстанавливают исходную форму после удаления внешнего усилия, но если деформировать тот же каучук в более жестких условиях, когда возможно течение его, он приобретает заметную анизотропию, обусловленную ориентацией цепей и сохраняющуюся в течение многих часов. При деформации вулканизатов и при не слишком больших нагрузках, когда исключено перемещение цепей, соединенных между собой прочными химическими связями, ориентируются одни звенья.

Другое осложнение состоит в том, что внешнее поле может вызвать наряду с ориентацией макромолекул или их частей еще более сложные процессы, такие, как кристаллизация. Поэтому, чтобы разобраться в явлении ориентации, необходимо вначале выяснить, что именно ориентируется — звенья, молекулы, кристаллы или более сложные частицы. Кроме того, следует отметить, что очень важно изыскать надежные способы для определения ориентации и методы, позволяющие отличить ориентированные полимеры от истинно кристаллических, так как и кристаллические и ориентированные тела анизотропны, а скорость дезориентации у полимеров иногда ничтожно мала.

Методы определе

страница 192
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225 226 227 228 229 230 231 232 233 234 235 236 237 238 239 240 241 242 243 244 245 246 247 248 249 250 251 252 253 254 255 256 257 258 259 260 261 262 263 264 265 266 267 268 269 270 271 272 273 274 275 276 277 278 279 280

Скачать книгу "Высокомолекулярные соединения" (7.26Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
мастер холодильного оборудования обучение в екатеринбурге
декантер купить
координационная лестница
билеты на концерт имейджен драгонс

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(30.05.2017)