Тара и ее производство - Ефремов Н.Ф.
ISBN 5-8122-0274-5
Скачать (прямая ссылка):
Поли-гекса-мети лен-ад ипам ид Ароматические Фенил он ПА-6,6 ФН П ол и кон дечсация гексамети лендиамина и адипиновой кислоты Гетерофазная пол и кон денса ция м-ф єни ле иди амина и изофталевой кислоты
Продолжение табл. 4.2
4 5 6 7
Стерео-регулірная структура 30-100 To га
О О CH3 Тоже 50-100 Tb №
СНэ 0 CH3 Регулярная структура 20-35 То же
-NH-C-(CHa)5-O ть же 36-40 Tb ДО
-NH-C-(CH^-S-NH-(CHi)*-0 о То же 40-45 То же
-NH-C-Q-C-NH-Q- Регулярная структура 20-70 То же
Гибкость макромолекул обусловлена тем. что мономерные звенья при тепловом или ином другом движении вращаются вокруг простых (одиночных) связей основной цепи. Любое изменение конформации макромолекул сопряжено с серией таких элементарных поворотов. Главным ограничителем свободы поворотов являются силы взаимодействия боковых групп соседних звеньев.
Термопласты могут иметь кристаллическую или аморфную физическую структуру.
Стереорегулярные макромолекулы с высокой гибкостью цепей кристаллизуются чаще всего с образованием пластинчатых кристаллов — ламелей. Ламели в свою очередь участвуют в образовании более крупных и разнообразных по форме структур, морфология которых зависит от условий кристаллизации.
Для аморфной структуры характерен лишь ближний порядок расположения, соблюдающийся на расстояниях, соизмеримых с размером мономерного звена.
Кристаллическую структуру характеризуют большие размеры упорядоченного расположения цепей, соизмеримые с размерами макромолекул (дальний порядок).
Кристаллические полимеры обладают большей прочное-тью, жесткостью, меньшей деформационной способностью, текучестью. Аморфные полимеры отличают высокая прозрачность, пластичность, способность к образованию высокоори-ентированных структур.
Особенностью кристаллической структуры полимеров является ее высокая дефектность, вплоть до возникновения аморфных участков, образующих самостоятельную фазу. Это объясняется нарушениями стереорегулярности отдельных макромолекул, наличием ответвлений от основной цепи, присутствием низкомолекулярных фракций и различных примесей. На практике структура термопластов преимущественно смешанная, содержащая как кристаллическую, так и аморфную фазы. Соотношение фаз характеризует степень кристалличности, которая показывает объемную долю кристаллов в общем объеме полимера. Степень кристалличности зависит от технологии получения материала, режимов его переработки в изделие, от температурно-силовых воздействий, от времени и других факторов.
71
Термопласты могут находиться в двух агрегатных состояниях — твердом и жидком. Парообразного состояния у них не существует: они разлагаются при нагревании задолго до того, как смог бы образоваться пар.
Твердое состояние полимеров характеризуется тем, что перемещение молекулярных цепей и отдельных звеньев отсутствует а тепловое движение проявляется лишь в колебании атомов.
По мере нагревания появляется определенная подвижность отдельных участков полимерной молекулы, в то время как молекула в целом еще лишена возможности перемещаться. Переход в такое промежуточное между твердым и жидким состояние полимеров аморфной структуры называется релаксационным переходом.
Важнейшим релаксационным переходом, называемым первичным или а-переходом, является переход в высокоэластичное состояние, при котором относительную подвижность приобретают большие сегменты полимерной цепи. Большинство термопластов в этом состоянии становятся мягкими, упругими и на-поминают резину- В таком состоянии их часто называют рези-нообразными. Разделяет температурную шкалу твердого, иначе называемого стеклоообразным, и высокоэластичного состояний температуры стеклования Тс. При охлаждении полимера ниже Тс происходит фиксирование неравновесной упаковки макромолекул —застекловывание, отверждение полимера. При дальнейшем понижении температуры происходит последовательное замораживание различных форм внутримолекулярного теплового движения, что характеризуется так называемыми вторичными релаксационными переходами в стеклообразном состоянии и сопровождается изменениями физических свойств полимера. По мере понижения температуры различают следующие виды вторичных релаксационных переходов:
a) ?-переход, связанный с замораживанием подвижности боковых групп;
b) у-переход, вызванный прекращением кооперативной подвижности нескольких атомов основной цепи;
c) 5-переход, обусловленный утратой подвижности концевых звеньев в основной цепи и ответвлениях.
72
При нагревании релаксационные переходы расположены в обратном порядке и при этом говорят не о замораживании, а о размораживании подвижности определенных участков полимерной цепи.
Выше Тс у аморфных полимеров возможно проявление подвижности макромолекул в целом — макроброуновского движения, что приводит к появлению текучести. По сути, это дополнительный релаксационный переход, характеризующийся температурой текучести Ттек.
Важнейшим фазовым переходом является плавление кристаллической структуры полимеров. Температуру верхней границы завершения процесса плавления кристаллов называют температурой плавления Тпл. Значение Тс аморфной фазы кристаллических полимеров всегда ниже Тпл. Как правило, Тс составляет от 1/2 до 2/3 Тпл. С повышением степени кристалличности Тс аморфной фазы снижается.
