Главная --> Справочник терминов


Искусственных зародышей Типичным примером искусственного создания совершенно новой области для исследования может служить химия фторорганических соединений. Эта область возникла из чисто академического вопроса, сродни детскому любопытству: а как будут выглядеть органические соединения, если в них все большее число атомов водорода замещать на атомы фтора? В свое время (в 1920—30-х годах) это была довольно трудоемкая область исследования, и сложность синтеза перфорированных органических соединений, казалось бы, навсегда предопределяла их судьбу — остаться л сфере интересов «чистой науки», без перспектив практического использования. Однако именно в этой области исследователей ожидали не только открытия в области теории, но и появление новых классов веществ с уникальными физико-химическими свойствами. Среди этих веществ следует упомянуть фторопласты [34], полимеры с исключительным набором полезных свойств, не заменимые в этом отношении никакими из известных природных или искусственных материалов; фреоны, на протяжении десятилетий служившие основой холодильной и аэрозольной техники; перфторированные производные типа перфтортетра-гидрофурана, неожиданно оказавшиеся великолепными растворителями — переносчиками кислорода (на основе последних и были разработаны искусственные кровезаменители, знаменитая «голубая кровь»). Несколько позднее была открыта еще одна область возможного практического применения фторпроизводных, на этот раз в медицине. Было обнаружено, что фторсодер-жащие аналоги природных метаболитов, которые почти неотличимы от нефторированных соединений по своим базовым структурным характеристикам, являются хорошими антиметаболитами — ингибиторами соответствующих ферментных систем, так что результатом их воздействия на клетку является блокирование определенных биохимических функций. Многие сотни такого

Типичным примером искусственного создания совершенно новой области для исследования мажет служить химия фторорганических соединений. Эта область возникла из чисто академического вопроса, сродни детскому любопытству: а как будут выглядеть органические соединения, если в них все большее число атомов водорода замешать на атомы фтора? В свое время (в 1920—30-х годах) это была довольно трудоемкая область исследования, и сложность синтеза перфорированных органических соединений, казалось бы, навсегда предопределяла их судьбу — остаться в сфере интересов «чистой науки», без перспектив практического использования. Однако именно в этой области исследователей ожидали не только открытия в области теории, но и появление новых классов веществ с уникальными физико-химическими свойствами. Среди этих веществ следует упомянуть фторопласты [34], полимеры с исключительным набором полезных свойств, не заменимые в этом отношении никакими из известных природных или искусственных материалов; фреоны, на протяжении десятилетий служившие основой холодильной и аэрозольной техники; перфторированные производные типа перфтортетра-гидрофурана, неожиданно оказавшиеся великолепными растворителями — переносчиками кислорода (на основе последних и были разработаны искусственные кровезаменители, знаменитая «голубая кровь»). Несколько позднее была открыта еще одна область возможного практического применения фторпроизводных, на этотраз в медицине. Было обнаружено, что фторсодер-жащие аналоги природных метаболитов, которые почти неотличимы от нефторированных соединений по своим базовым структурным характеристикам, являются хорошими антиметаболитами — ингибиторами соответствующих ферментных систем, так что результатом их воздействия на клетку является блокирование определенных биохимических функций. Многие сотни такого

Типичным примером искусственного создания совершенно новой области для исследования может служить химия фторорганических соединений. Эта область возникла из чисто академического вопроса, сродни детскому любопытству: а как будут выглядеть органические соединения, если в них все большее число атомов водорода замещать на атомы фтора? В свое время (в 1920—30-х годах) это была довольно трудоемкая область исследования, и сложность синтеза перфторированных органических соединений, казалось бы, навсегда предопределяла их судьбу — остаться в сфере интересов «чистой науки», без перспектив практического использования. Однако именно в этой области исследователей ожидали не только открытия в области теории, но и появление новых классов веществ с уникальными физико-химическими свойствами. Среди этих веществ следует упомянуть фторопласты [34], полимеры с исключительным набором полезных свойств, не заменимые в этом отношении никакими из известных природных или искусственных материалов; фреоны, на протяжении десятилетий служившие основой холодильной и аэрозольной техники; перфторированные производные типа перфтортетра-гидрофурана, неожиданно оказавшиеся великолепными растворителями — переносчиками кислорода (на основе последних и были разработаны искусственные кровезаменители, знаменитая «голубая кровь»). Несколько позднее была открыта еще одна область возможного практического применения фторпроизводных, на этот раз в медицине. Было обнаружено, что фторсодер-жащие аналоги природных метаболитов, которые почти неотличимы от нефторированных соединений по своим базовым структурным характеристикам, являются хорошими антиметаболитами — ингибиторами соответствующих ферментных систем, так что результатом их воздействия на клетку является блокирование определенных биохимических функций. Многие сотни такого

Несколько подробнее следует остановиться на своеобразном психологическом барьере, который нам приходится преодолевать при использовании изделий из металлизированных пластмасс и из других новых искусственных материалов. Ведь они, имея вид привычных нам вещей, обладают совершенно непривычными свойствами. Например, статуэтка — изделие из металлизированной пластмассы,—• несмотря на солидный и внушительный вид старинной бронзы, имеет необычно малый вес. Или тонкая и длинная подвеска для полотенца не поддается изгибанию и неожиданно ломается, как хрупкое тело. Или прочный, на вид металлический ящик для аппаратуры вдруг разваливается при попытке сесть на него, так как изготовлен, оказывается, из металлизированной пластмассы. Такую «психологическую несовместимость» новых материалов со старыми представлениями следует учитывать как при конструировании изделий, так и при их эксплуатации, принимая заранее необходимые меры для предупреждения возможных в будущем недоразумений или даже аварийных ситуаций.

Несколько подробнее следует остановиться на своеобразном психологическом барьере, который нам приходится преодолевать при использовании изделий из металлизированных пластмасс и из других новых искусственных материалов. Ведь они, имея вид привычных нам вещей, обладают совершенно непривычными свойствами. Например, статуэтка — изделие из металлизированной пластмассы,—• несмотря на солидный и внушительный вид старинной бронзы, имеет необычно малый вес. Или тонкая и длинная подвеска для полотенца не поддается изгибанию и неожиданно ломается, как хрупкое тело. Или прочный, на вид металлический ящик для аппаратуры вдруг разваливается при попытке сесть на него, так как изготовлен, оказывается, из металлизированной пластмассы. Такую «психологическую несовместимость» новых материалов со старыми представлениями следует учитывать как при конструировании изделий, так и при их эксплуатации, принимая заранее необходимые меры для предупреждения возможных в будущем недоразумений или даже аварийных ситуаций.

115. Морозова Л. П. Клеи для приклеивания резиновых подошв к верху обуви из искусственных материалов. М., ЦНИИТЭИЛегпром, 1972. 33 с. 116 Морозова Л П. Применение клеев-распла»ов в обувной промышленно-' ста. М., ЦНИИТЭИЛегпром, 1974, 52 с.

из искусственных материалов ричневая жидкость каучук, хлорированный

49 Морозова Л. П. Клеи для крепления резиновых подошв к верху обуви из искусственных материалов. М., ЦНИИТЭЛегпром, 1972.

49 Морозова Л. П. Клеи для крепления резиновых подошв к верху обуви из искусственных материалов. М., ЦНИИТЭЛегпром, 1972.

искусственных материалов. М., ЦНИИТЭЛегпром, 1972. 50 Феденюк В. Г. Методы клеевого соединения деталей швейных изделий. М.,

Если на поверхности есть углубления или трещины, то работа образования зародыша новой фазы в таком углублении меньше, чем на плоской поверхности. Кроме того, в таких углублениях нерасплавленные кристаллические участки кристаллизующегося вещества сохраняются при таких температурах, при которых в объеме вещества или на плоской инородной поверхности они полностью перешли бы в расплав. Можно выделить четыре основных типа искусственных зародышей кристаллизации:

Интересным методом регулирования структуры является метод введения в расплав полимера искусственных зародышей, которые становятся центрами кристаллизации. Ими могут бьп-ь различные органические вещества, нерастворимые в полимере, плавящиеся при более высоких температурах, чем сам полимер, и химически не взаимодействующие с ним, например индиго, ализарин и т. д. При этом можно получить разнообразные надмолекулярные структуры одного и того же полимера, так как они зависят от формы введенных кристалликоп. Так, введение 1 % тонкодисперсного индиго в расплав полипропилена при экструзии приводит к образованию пленок с однородной медкосфералитной структурой. Пленки, полученные при тех же условиях в отсутствие искусственных зародышей, состоят из крупных сферолитов с четкими границами раздела. Первые обладают вынужденной эластичностью, вторые разрушаются Хрупко. Аналогичные данные получены для изотактиче-ского полистирола и гуттаперчи,

Интересным методом регулирования структуры является метод введения в расплав полимера искусственных зародышей, которые становятся центрами кристаллизации. Ими могут быть различные органические вещества, нерастворимые в полимере, плавящиеся при более высоких температурах, чем сам полимер, и химически не взаимодействующие с ним, например индиго, ализарин и т. д. При этом можно получить разнообразные надмолекулярные структуры одного и того же полимера, так как они зависят от формы введенных кристалликоп. Так, введение 1% тонкодасперсного индиго в расплав полипропилена при экструзии приводит к образованию пленок с однородной мелкосферолитной структурой. Пленки, полученные при тех же условиях в отсутствие искусственных зародышей, состоят из крупных сферолитов с четкими границами раздела. Первые обладают вынужденной эластичностью, вторые разрушаются Хрупко. Аналогичные данные получены для изотактцче-ского полистирола и гуттаперчи.

ских свойств волокна от введения дополнительных гетерогенных искусственных зародышей в виде тонкодисперсной сажи, диоксида титана и дисперсных красителей [91, 92]. Искусственные зародыши могут влиять на кинетику структурообразования только в ме-тастабильной области, ограниченной бинодалью и спинодалью (см. рис. 7.30) , где происходит спорадическое зародышеобразование. При их добавлении увеличивается число центров роста новой фазы сверх флуктуационных на величину п\. В результате общее число зародышей п возрастает:

где п\ — число искусственных зародышей; па — число зародышей, возникающих в результате гомогенной флуктуациоиной нуклеации за единицу времени; t — время.

При переходе к критической степени пересыщения, т. е. спи-нодальному механизму, флуктуационные зародыши образуются мгновенно (спонтанное зародышеобразование). Величина п\ в этом случае значительно меньше величины n0t и введение искусственных зародышей оказывается не столь эффективным, как это наблюдалось при формовании вискозных волокон.

Интересным методом регулирования структуры является метод введения в расплав полимера искусственных зародышей, которые становятся центрами кристаллизации. Ими могут быть различные органические вещества, нерастворимые в полимере, плавящиеся при более высоких температурах, чем сам полимер, и химически не взаимодействующие с ним, например индиго, ализарин и т. д. При этом можно получить разнообразные надмолекулярные структуры одного и того же полимера, так как они зависят от формы введенных кристалликоп. Так, введение 1% тонкодисперсного индиго в расплав полипропилена при экструзии приводит к образованию пленок с однородной мелкосферолитной структурой. Пленки, полученные при тех же условиях в отсутствие искусственных зародышей, состоят из крупных сферолитов с четкими границами раздела. Первые обладают вынужденной эластичностью, вторые разрушаются Хрупко. Аналогичные данные получены для изотактцче-ского полистирола и гуттаперчи.

при введении искусственных зародышеобразователей происходят изменения механических свойств, как это было показано для изо-тактического полистирола [125, 126]. Таким образом, введение искусственных зародышей кристаллизации позволяет значительно изменять свойства получаемого полимера путем варьирования природы, количества и геометрической формы частиц. Однако введение искусственных зародышеобразователей не приводит к существенному изменению надмолекулярной структуры полимера в тех случаях, когда в расплаве уже имеется значительное количество собственных гетерогенных зародышей структурообразования. В этих условиях введение искусственных зародышеобразователей сказывается на первичной кристаллитной структуре и кинетике ее образования. Информацию об этом можно получить, исследуя изотермическую кристаллизацию наполненных полимеров [127—131]. Рассмотрим более подробно эти результаты.

Если температура расплава велика и в нем сохранилось мало зародышей, то при последующем охлаждении необходимо дополнительное время (индукционный период) для их возникновения. В этом случае большое значение приобретают рассмотренные выше ориентированные области, играющие роль своеобразных искусственных зародышей кристаллизации.

Если температура расплава велика и в нем сохранилось мало зародышей, то при последующем охлаждении необходимо дополнительное время (индукционный период) для их возникновения. В этом случае большое значение приобретают рассмотренные выше ориентированные области, играющие роль своеобразных искусственных зародышей кристаллизации. Время, необходимое для появления первых признаков кристаллизации, называется индукционным периодом t{. Величина индукционного периода сильно зависит от температуры и может быть описана эмпирическим уравнением вида [5, с. 164].

Решение задачи структурно-физической модификации свойств твердых и жидких полимеров оказалось возможным введением в расплавы и растворы полимера искусственных зародышей структурообразования, что было предложено и детально изучено в работах В. А. Каргина, Т. И. Соголовой и сотрудников. Другим подходом было введение в полимер поверхностно-активных веществ, что исследовалось В. А. Каргиным совместно с П. В. Козловым, Н. Ф. Бакеевым, Л. П. Василевской и др. Использование этих ме-




Используя результаты Используя выражение Используемых растворителей Используется несколько Используется сравнительно Используются различные Используют алифатические Индигоидных красителей Используют преимущественно

-
Яндекс.Метрика