Главная --> Справочник терминов


Полимеров состоящих Основную массу полимеров'составляют органические полимеры, однако известно большое число неорганических и элементорга-нических полимеров.

Доза облучения, вызывающая структурное изменение полимера, также зависит от его химического строения. Содержащиеся в макромолекуле полимера двойные связи или бензольные кольца оказывают защитное действие при облучении. Для сшивания таких полимеров, как каучуки и полистирол, требуется большая доза облучения, чем для сшивания парафиновых углеводородов. Защитное действие при облучении полимеров оказывает также добавка производных нафталина. Обычные дозы облучения полимеров составляют 258—25800 Кл/кг (1 —100 МР).

Значения Д/ для полимеров составляют:

духе температуры 10%-го уменьшения массы полимеров составляют 390—450 °С.

же остается незамещенным. Молекулярные массы этих полимеров составляют

подразделяют на синтетические (синтезируемые из мономеров), природные (извлекаемые из природных материалов) и искусственные (получаемые модификацией природных полимеров). К природным относятся многие органические и неорганические полимеры, такие как белки, нуклеиновые кислоты, полисахариды, лигнин, натуральный каучук, слюда, асбест, глина, графит, алмаз и другие. Большую группу искусственных полимеров составляют, например, производные целлюлозы (сложные и простые эфи-ры) - см. часть IV. Самыми распространенными по свойствам, назначению и химическому составу являются синтетические полимеры, получаемые из низкомолекулярных исходных соединений по реакциям поликонденсации, полиприсоединения, полимеризации и реакциям на полимерной матрице (реакция полимераналогичных превращений). Олигомеры и полимеры получают по реакциям поликонденсации из низкомолекулярных веществ, имеющих реакционноспособные свободные функциональные группы. Они широко применяются в целлюлозно-древесных материалах в качестве связующих, клеев и пленкообразователей. Это карбамидо-, меламино- и фе-нолоформальдегидные олигомеры, ненасыщенные полиэфиры, полиамиды и др. Из полимеров, получаемых по реакции полиприсоединения, наибольшее применение имеют полиуретаны и некоторые полиэпоксины. Широкую группу синтетических полимеров составляют вещества полиме-ризационного типа, такие как полиэтилен, полипропилен, полистирол, по-ликапролактам и другие, получаемые из мономеров, содержащих кратные связи или неустойчивые циклы.

Основную массу полимеров составляют органические вещества, однако известно немало неорганических и элементорганиче-ских полимеров. Характерной чертой полимера является то, что при образовании его молекулы соединяется большое число одинаковых или разных молекул низкомолекулярных веществ — мономеров. Это приводит к тому, что возникает длинная цепная_мо-лекула, которую называют макромолекулой) В макромолекуле составляющие" ее низкомолекулярные повторяющиеся структурные единицы, или элементарные звенья, соединены прочными химическими связями. Сами же макромолекулы связаны между собой 'слабыми физическими межмолекулярными силами.

Еще более отчетливо проявляется влияние характера межмолекулярного взаимодействия на динамические модули упругости одного и того же полимера, находящегося в разных физических состояниях. В стеклообразном состоянии, когда межмолекулярное взаимодействие достаточно велико, динамические модули упругости большинства линейных аморфных полимеров имеют значения порядка 103 МПа. В высокоэластическом состоянии, .когда энергия межмолвкулярного взаимодействия существенно меньше, динамические модули упругости тех же полимеров составляют 0,1—1 МПа. Так как изменения характера надмолекулярной организации макромолекул, состава компонентов в полимерных композициях, температуры полимера в .конечном счете приводят к изменению эффективности межмолекулярного взаимодействия, то понятно, что все эти факторы весьма чувствительно влияют на величину и характер динамического модуля упругости и скорости звука. Таким образом, динамический модуль и скорость звука позволяют получить информацию двух видов: во-первых, сведения о важнейших механических (деформационных) свойствах полимеров и, во-вторых, о структуре, строении и состоянии полимера. Кроме того, эти параметры позволяют изучить релаксационные процессы, которые и обусловливают важнейший комплекс физико-механических свойств полимеров.

Многие широко применяемые в народном хозяйстве полимерные вещества — полиэтилен, полистирол, поливинилхлорид, полипропилеи и др. — получаются в результате реакции полимеризации непредельных углеводородов пли их производных типа СП,— СНХ (см. 2.2.6.3, 8.1.5). Не менее важную группу полимеров составляют высокомолекулярные вещества, образующиеся в результате реакции по-ликондснсацнн.

Технология получения диановых полимеров В настоящее время диановые полимеры и олигомеры принято делить на три группы низкомолекулярные с молекулярной массой 350—500, среднемолекулярные с молекулярной массой 500—1000, высокомолекулярные с молекулярной массой 1000—3500 Особую группу среди диановых полимеров составляют так называемые «фенокси-смолы», молекулярная масса которых колеблется от 25 000 до 70 000

Молекулярные веса всех синтетических полимеров составляют непрерывный набор, распределяющийся вокруг некоторого наиболее вероятного значения. Следовательно, нефракционированный образец полимера будет иметь непрерывное распределение констант седиментации *; низкомолекулярная часть вещества не будет двигаться с той же скоростью, что и высокомолекулярная. В принципе это обстоятельство можно использовать и по расширению границы раздела между растворителем и раствором во времени

Основную массу полимеров составляют органические вещества, однако известно большое число неорганических и элементорганиче-ских полимеров. Характерной чертой полимера является то, что молекула полимера представляет собой молекулу его низкомолекулярного аналога, соединенную с другими такими же молекулами п раз химическими связями, где п — так называемая степень полимеризации — может быть очень большой величиной (десятки и сотни тысяч).

Изомерия у полимеров. Большие размеры макромолекул полимеров обусловили и еще одну важную особенность их в сравнении с низкомолекулярными веществами той же химической природы. Как известно, уже у бутана могут быть два структурных изомера—нормальный и «зо-бутан. Огромная макромолекула полимера может быть линейной и разветвленной, т. е. иметь боковые ответвления от основной цепи. Если при этом молекулярная масса линейной и разветвленной молекул одинакова, то они являются изомерами. Физические и механические свойства полимеров, состоящих из линейных макромолекул, сильно отличаются от свойств полимеров, состоящих из разветвленных макромолекул (например, полиэтилен высокой плотности и полиэтилен низкой плотности). Разветвленность макромолекул — важнейший показатель их структуры. Разветвленность макромолекул характеризуют разными способами, один из которых — по числу разветвлений макромолекул на 1000 атомов С. Так, если полиэтилен содержит всего 20— 40 разветвлений на 1000 атомов С, то это уже сильно нарушает его регулярность, затрудняет кристаллизацию, снижает жесткость. Это полиэтилен низкой плотности (ПЭНП). Если же в молекуле полиэтилена только 5—15 разветвлений на 1000 атомов С, то больше его склонность к кристаллизации, а также больше жесткость полимера. Это уже полиэтилен высокой плотности (ПЭВП).

Если полимер содержит в основной цепи молекулы двух или более двух разных мономеров, то он является сополимером и название его образуют обычно из названий этих мономеров (например, бутадиен-сти-рольный сополимер). Строение сополимеров более сложное, чем полимеров, состоящих из одного мономера (гомополимеров). Так, если звенья двух мономеров соединены в макромолекуле беспорядочно, то такой сополимер называется статистическим. При правильном чередовании звеньев мономеров в цепи макромолекулы говорят о чередующемся сополимере. При достаточно большой протяженности участка, состоящего из одного мономера (он составляет, как говорят, блок данного мономера), сополимер называют блок-сополимером. Если блоки одного из мономеров присоединены к основной цепи макромолекулы, составленной из звеньев другого мономера, в виде больших боковых ответвлений (т. е. образуется разветвленная макромолекула), то сополимер называется привитым (рис. 2). Структура сополимера характеризуется химическим составом, длиной блоков или привитых цепей, а также числом блоков или прививок в макромолекуле.

Рис. 2. Схематическое изображение макромолекул сополимеров, состоящих из мономеров А и Б:

к образованию полимеров сетчатой структуры (см. ч. 1), физико-механические свойства которых существенно отличны от свойств аналогичных по природе полимеров, состоящих из изолированных макромолекул (потеря текучести, растворимости, увеличение термостойкости, резкий рост модуля упругости, прочности, сопротивления различным воздействиям, в том числе растворителей, и др.).

Деполимеризация гетероцепных полимеров, состоящих из элементарных звеньев, способных к циклизации, приводит к образованию циклических мономеров по реакции, обратной реакции полимеризации циклов:

Деполимеризация гетероцепных полимеров, состоящих из элементарных звеньев, способных к циклизации, приводит к образованию циклических мономеров по реакции, обратной реакции полимеризации циклов:

Пространственная изомерия. Полимер можно считать пространственно регулярным (стерсорегулярным), сел? последующее звено присоединяется к предыдущему в той же изомерной форме Для полимеров, состоящих из повторяющиеся звеньев типа ~СН2— СК = СН— СН2~ , характерны стереэизомерньн структуры, состоящие из звеньев, соединенных в наложении цис-1,4 или гране- 1,4:

Эффективный электрический ток, таким образом, может быть представлен в виде суммы мнимой составляющей Ih находящейся в; одной фазе с напряжением, и действительной составляющей /Л соот-1 ветствующей току при отсутствии потерь, т.е. в вакууме (9- фазовый угол, S- угол потерь). Величина tg 8 = /, /7С называется тангенсом угла диэлектрических потерь. Тогда диэлектрическую проницаемость SQ можно представить в аналогичном виде (в комплексной форме):^ = €' - is", где ?" - коэффициент потерь, и ?"/?' = tg S. Термины "коэффициент потерь" и "тангенс угла диэлектрических потерь" возникли, поскольку потери энергии пропорциональны е" и tg S. Как Е'\ так и е\ зависят от частоты тока; в технике обычно пользуются частотами ниже 1010 Гц. В большинстве термопластичных полимеров, состоящих из неполярных молекул (таких, как полиолефины), в чистом виде и при сравнительно низких температурах потери в низкочастотном (звуковом) диапазоне невелики. Большие значения е характерны для; полярных полимеров, к числу которых относятся полихлоропрено-1 вый, бутадиен-нитрильный и фтор- каучуки.

Роль полимеров, состоящих из большого числа однотипных по структуре звеньев мономерных молекул, безгранично велика в биологии, технике и в быту. Имея в цепи сотни и тысячи мономерных звеньев, как, например, в природном каучуке, находящихся в непрерывных взаимодействиях и кон-формационных превращениях, большие молекулы, или, как их называют, макромолекулы, принимают самые разнообразные геометрические формы:

Хрупкость подобных материалов объясняется слабой связыо между глобулами, что облегчает распространение трещин в образце. Вообще, до тех пор, пока макромолекула свернута в глобулу, у полимеров, состоящих из таких частиц, отсутствуют й"се свойства, связанные с наличием длинных гибких цепей, так как гибкость глобул ничтожна.

Хрупкость подобных материалов объясняется слабой связыо между глобулами, что облегчает распространение трещин в образце. Вообще, до тех пор, пока макромолекула свернута в глобулу, у полимеров, состоящих из таких частиц, отсутствуют tffce свойства, связанные с наличием длинных гибких цепей, так как гибкость глобул ничтожна.




Полимерной молекулой Полимерного материала Полимерном материале Полимерно мономерной Промывных жидкостей Полимеров достаточно Полимеров характерно Полимеров используется Полимеров исследование

-
Яндекс.Метрика