Термины, связанные с цементом. Ориентация макромолекул

Главная --> Справочник терминов

Ориентация макромолекул исходном изотропном образце Kptfc галлического полимера при постоянном напряжении обычно происходит ориентация кристаллитов, что подтверждается "рентгеновскими данными. Если исходный образец анизотропен и деформируется - - - - ~~~:"' в направлении, нерпенднкуллр-

где ^"кр и В°ам —акустический модуль Юнга для кристаллической и аморфной фаз После экспериментальных измерений и математической обработки результатов Дамблтон получил график (рис. 5.44), свидетельствующий о том что ориентация кристаллитов в волокне из полиэтилентерефталата не намного больше, чем ориентация макромолекул или их агрегатов в аморфных областях. До кратности вытяжки около 2,5 происходит сильная ориентация в аморфной фазе, после этого начинается кристаллизация, и кристаллиты

В промышленных экструзионных пленках ориентация кристаллитов имеет более сложный характер и определяется параметрами процесса получения пленки.

Коэффициент анизотропии 7, /X в аморфных полимерах невысок и обычно не превышает 2. В кристаллических полимерах коэффициент анизотропии существенно выше и может достигать 50 и более. Это связано с тем, что при ориентировании кристаллических полимеров происходит ориентация кристаллитов и макромолекул и аморфной части полимера (проходныч цепей и надмолекулярных структур — кластеров), а также образование дополнительного числа межмолекуляриых связей (так называемых кристаллитных мостиков) между кристаллитами соседних микрофибрилл Это и приводит к существенному росту Хц и коэффициента анизотропии.

Участок АБ соответствует увеличению размера узкой части образца за счет сокращения широкой. На этой стадии деформации в исходном изотропном образце крис галлического полимера при постоянном напряжении обычно происходит ориентация кристаллитов, что подтверждается "рентгеновскими данными. Если исходный образец анизотропен и деформируется в направлении, перпендикуляр-

Ориентация кристаллитов 48 ел.

Поскольку в ряду волокон, отличающихся только степенью вытяжки, ориентация кристаллитов и ориентация аморфных участков изменяются симбатпо, то направление (ход) корреляции Gp и 1/^1/2, с одной стороны, и Ор и о„,, с другой, должно быть одинаково. Несомненно, что при достижении температур, близких к температуре плавления кристаллитов (для дефектных кристаллитов Гпл может быть существенно снижена), молекулы расплавленных кристаллических уча- Рис- 2- Схема установки для вытяжки стков также внесут свой вклад в ат. t 2_ J™°™H^Л™^

4. ОРИЕНТАЦИЯ КРИСТАЛЛИТОВ В ПОЛИМЕРАХ)

, . 4. Ориентация кристаллитов в полимерах 89

ориентация кристаллитов в описанных волокнистых системах является их неотъемлемой характерной чертой и должна наблюдаться после любого количества циклов плавление — рекристаллизация при условии сохранения сшивок.

Ориентация кристаллитов в вытянутых полимерах может быть определена как распределение некоторых кристаллографических направлений по отношению к какому-либо внешнему направлению. Рентгенограммы ориентированных полимеров часто представляют собой дуги, что свидетельствует только о частичной ориентации кристаллитов в том или ином направлении. Правильное понимание типа преимущественной ориентации получают не только из рентгенограмм при перпендикулярном падении пучка рентгеновских лучей на образец, но также и из наклонных рентгенограмм в случае аксиальных текстур. Для более сложных текстур (например, плоскостной) используют и азимутальные повороты. Поэтому в последнее время приходят к выводу, что ориентированное состояние в линейных полимерах лучше всего может быть охарактеризовано при использовании метода полюсных фигур [33, гл. 4].

В процессе каландрования происходит ориентация макромолекул в направлении движения валков

Ориентация макромолекул 48, 55

Особенности физических свойств полимеров, находящихся в ориентированном состоянии, связаны с их специфической анизотропной структурой. При деформировании полимеров происходит изменение конформаций цепных макромолекул, их взаимного расположения, а также изменение различных форм надмолекулярной организации. Эти изменения структуры полимеров при их деформировании обусловлены тем, что ее элементы ориентируются в направлении действия сил. Вследствие наличия малых и больших структурных элементов возможны как ориентация макромолекул в целом, так и их частей. Чтобы ориентировать части цепных макромолекул, необходимо не только повернуть их, но и переместить, так как все они связаны в цепи, локально собранные в микроблоки, и могут поворачиваться только при одновременном перемещении других частей. Скорости этих двух процессов ориентации резко различны, поэтому при действии ориентирующих сил прежде всего развивается ориентация участков цепей, а затем и ориентация цепных макромолекул в целом. Однако в соответствии с правилом стрелки действия (см. рис. II. 2) можно, варьируя скорость и температуру растяжения, сделать доминирующим лишь один процесс ориентации, в частности добиться «одноактного» распрямления всех цепей [22].

Фибрилла представляет собой нитевидное образование с чередующимися кристаллическими и аморфными областями с поперечным сечением примерно таким же, как поперечное сечение кристаллита. Характерной ее особенностью является наличие достаточно четких боковых границ и преимущественная ориентация макромолекул в кристаллических и аморфных областях в направлении большой оси фибриллы.

На рис. 9.10 приведена типичная кривая напряжение — деформация пространственного полимера, обладающего ясно выраженной эластичностью (кривая /). На начальном участке кривой напряжение довольно резко возрастает вследствие сопротивления узлов флуктуационной сетки, которые не успевают распадаться (участок кривой /). Часть напряжения сосредоточена и в узлах сетки химических связей. При дальнейшем росте деформации напряжение растет медленнее (участок кривой II), что обусловлено началом интенсивного распада узлов флуктационной сетки под действием все возрастающего, напряжения. Распад флуктуационной сетки облегчает перемещение сегментов, которые ориентируются в направлении растяжения. Растягивать канат, состоящий из ориентированных в одном направлении волокон, труднее, чем войлок из тех же волокон, но беспорядочно перепутанных. Ориентация макромолекул при деформации приводит поэтому снова к интенсивному росту напряжений (учас-

Полимеры со стереорегулярным строением макромолекул, не способные кристаллизоваться при заданной температуре или кристаллизующиеся чрезвычайно медленно, при той же температуре легко кристаллизуются, будучи растянутыми. Это объясняется тем, что при растяжении происходит ориентация макромолекул и, следовательно, упорядочение в расположении сегментов. Упорядочение под действием растяжения облегчает возникновение дальнего порядка в результате кристаллизации.

12.6. Ориентация макромолекул и ориентированные полимеры

Ориентация макромолекул. Влияние ориентации рассмотрено в гл. 12. Ориентация всегда приводит к увеличению прочности в направлении ориентации и снижению ее в поперечном направлении. Для уменьшения анизотропии прочности полимер ориентируют в двух взаимно перпендикулярных направлениях. Прочность листов и пленок после двухосной ориентации увеличивается в обоих направлениях.

12.6. Ориентация макромолекул и ориентированные полимеры . . . 191

1) ориентация макромолекул и пачек в направлении деформирования, что усиливает меж молекулярное взаимодействие и повышает сопротивление полимеров деформированию;

Кроме того, полиамидные корды характеризуются сравнительно низкими модулями упругости и высокими деформациями. При эксплуатации в условиях постоянных и циклических нагружений возможно необратимое удлинение армирующего материала (разнашивание), снижающее долговечность изделий. Прочность, жесткость и стабильность размеров полиамидного корда повышаются при его термовытяжке, проводимой мри температуре на 20—30 °С ниже ТШ1 полимера. Под действием нагрузки (до 50 Н на нить) материал вытягивается примерно на 10%, при этом происходит дополнительнал ориентация макромолекул полиамида, приводящая к повышению степени кристалличности и изменению механических свойств полимера. Однако при термовытяжке в волокнах могут образовываться микроочаги разрушения, и усталостная выносливость корда мри этом снижается.

Обработка древесины Основания содержащие Основание натуральных Основание представляет Олигомерных соединений Основании химических Основании изложенного Основании многочисленных Основании предположения