химический каталог




Высокомолекулярные соединения

Автор A.M.Шур

не совпадают. Наоборот, когда они тождественны, мы имеем дело с аморфным ориентированным полимером.

Механические свойства ориентированных полимеров и принципы получения высокопрочных волокон и пленок. При растяжении

полимерных пленок, волокон и т. д. быстрая ориентация небольших участков макромолекулы приводит к немедленному выпрямлению длинных отрезков ее Это, в свою очередь, влечет за собой

усиление действия межмолекулярных сил; цепи в значительной

степени утрачивают способность менять конформацию, повышается эффективная жесткость макромолекул и величина их сегментов. В результате все меньше становится подвижность отрезков

цепи, обусловливающая ориентацию Следовательно, по мере своего развития ориентация будет протекать все медленнее; и наоборот, чем сильнее полимер ориентирован, тем ниже скорость его

дезориентации (самоторможение). ^

В предельном случае, когда макромолекулы почти полностью выпрямлены и ориентированы, полимер представляет собой за-стеклованное анизотропное твердое тело (механическое стеклование), т. е. в этом отношении механическое напряжение действует аналогично понижению температуры.

Эти процессы изменения жесткости макромолекул легко наблюдать на кривой «сила — удлинение высокоэластического полимера» (рис. 139). Вначале, когда перемещающиеся участки макромолекулы малы, для деформации требуются сравнительно небольшие усн^'Я, чтобы вызвать значительные удлинения. При этом модуль упругости полимера падает * В дальнейшем выпрямляющиеся цепные молекулы постепенно становятся все более жесткими, а перемещение их звеньев все труднее. Вследствие механического стеклования возрастают модуль упругости и сила, необходимая для новой деформации. Если полимер при растяжении кристаллизуется, то наблюдаются такие же явления с тем отличием, что повышение жесткости макромолекул связано не со стеклованием, а с кристаллизацией.

* Так как модуль упругости равен отношению напряжения к относительному удлинению, он будет тем меньше, чем более полога кривая.

При ориентации макромолекул всегда усиливается различие свойств полимера по разным направлениям. Волокна, например, обладают значительно большей разрывной прочностью в продольном направлении, чем в поперечном, что проявляется в легкой рас-щепляемости их на отдельные волоконца. Объясняется это наличием в полимерах таких двух резко различных видов взаимодействия между атомами, как прочные химические связи, направленные вдоль цепи и разрушающиеся только при действии высоких напряжений, и слабые межмолекулярные силы, действующие пеР пендикулярно к оси того или иного участка гибкой цепной молекулы; легкость разрыва этих сил обусловливает подвижность участка и отделение его от соседнего (сравните с легкостью раскалывания дерева вдоль волокон).

Упрочнение полимерного образца в продольном направлении связано с тем, что при хорошей ориентации более крепкие структурные элементы (химические связи) располагаются вдоль этого

направления приблизительно параллельно и однородно; разрыв, следовательно, происходит более одновременно, чем у плохо ориентированных систем, и требует преодоления как химических, так и межмолекулярных сил.

В направлениях, перпендикулярных

оси ориентации, встречается только

Удлинение сопротивление межмолекулярных сил,

и поэтому прочность образца сравниРис. 139. Аморфный полимер тельно невелика. Таким образом, люв высокоэластическом состоя- бое упорядочение структуры, будь это

нйи (скорость растяжения ориентация микрокристаллитов или

постоянна) v 1 1 ^

звеньев макромолекул, приводит к более согласованному, «коллективному» сопротивлению цепных молекул их разрыву. С возрастанием упорядоченности все больше становится число молекул, одновременно н в одинаковой степени сопротивляющихся разрушению. В неориентированных полимерах макромолекулы рвутся последовательно, «поодиночке», в местах возникновения перенапряжения, и прочность материала меньше. Важное следствие способности полимеров менять свою структуру, ориентироваться в самом процессе деформации состоит в повышении прочности материала в зоне микротрещин, что предотвращает разрушение образца, если скорость ориентации (релаксации) больше скорости роста трещины.

* Весь этот процесс может быть изучен методом флуоресценции (см. [45]), который позволяет следить за микроскопическими релаксационными процессами, связанными с вращением макромолекул и движением их сегментов, по изменению интенсивности флуоресценции и поляризации флуоресцентного излучения. Аналогичными люминесцентными методами можно устанавливать состояние ста* бтпнзаторов, добавленных к полимерам [46],

Релаксационные явления играют очень существенную роль при производстве высокопрочных волокон, пленок и других ориентированных полимерных изделий *. С одной стороны, время релаксации должно быть небольшим, так как только в этом случае обеспечиваются достаточно быстрые выпрямления и ориентация макромолекул без разрушения образца. С другой стороны, ориентированные высокомолекулярные тела явл

страница 195
< 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
курсы экселя в мурманске
швейцарские часы philip laurence
Buderus Logano GE615 820
овальные столы для кухни недорого

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
(05.12.2016)