5. Конформация, размеры и форма макромолекул

Важное значение для показателей эксплуатационных характеристик полим. мат-ов играет пространственное расположение. По пространственному расположению ММ все полим. можно разделить на линейные, разветвленные и сетчатые. Линейные полимеры представляют собой простые цепочки из одного или нескольких мономеров.В разветвленных ММ имеются боковые ответвления с достаточно большой длиной.Сетчатые ММ образуются в результате межмолекулярной сшивки. В объеме формируется ММ произвольного строения.Для одной и той же ММ в зависимости от технологической предыстории и внешних условий могут существовать одификации – конформации.

1. форма статистического клубка характерна для линейных молекул типа полиэлифинов (-СН₂-СН₂-СН₂-)

2. конформация спирали свойственна ММ которые способны образовывать водородные связи (белки, ДНК)

3. конформация глобулы свойственна гладким молекулам с очень сильными межмолекулярными взаимодействиями

4 . конформация стержня характерна для жесткоцепных ММ.

5. складчатая конформация характерна для ММ полимеров находящихся в упорядоченном состоянии

В зависимости от степени полимеризации высокомолекулярные вещества подразделяются на:

Если n=1 – мономер.

Если 1<n<100 – олигомер.

Если n≥100 – полимер.

6. Надмолекулярная структура аморфных полимеров

В реальных твердых телах существуют определенные пространственные затруднения (стерические препятствия) для укладки ММ. Эти обстоятельства приводят к формированию в природных ММ агрегатов с определенной степенью упорядоченности. Эти агрегаты состоят из различного числа ММ и их размеры зависят от мн-ва факторов: от мол. массы, от их гибкости и условий формирования. Такие агрегаты называются надмолекулярной структурой.

Условно все полим. в зависимости от их упорядоченности в тв. состоянии делятся на кристаллические и аморфные.

В аморфных полимерах дальний порядок отсутствует, однако упрядоченее на определ. участках ММ присутствует, и говорят о ближнем порядке.

И для кристаллических, и для аморфных существуют свои формы надмолекул. структур.

Аморфные полимеры обладают областями с упорядочеными молекулами. Эти области называют доменами. Количество таких областей, их пространственное расположение зависят от технологической предыстории.

7. Надмолекулярная структура кристаллическ полимеров

В реальных твердых телах существуют определенные пространственные затруднения (стерические препятствия) для укладки ММ. Эти обстоятельства приводят к формированию в природных ММ агрегатов с определенной степенью упорядоченности. Эти агрегаты состоят из различного числа ММ и их размеры зависят от мн-ва факторов: от мол. массы, от их гибкости и условий формирования. Такие агрегаты называются надмолекулярной структурой.

В кристалл. полимерах существует дальний порядок ММ подобный дальнему порядку в других кристалл. телах. И для кристаллических, и для аморфных существуют свои формы надмолекул. структур.Особенности надмолекулярнйя структуры крист. полим.:

1. Кристаллическую ячейку образуют несколько ММ.

2. Крист. полим. не находятся в полностью кристалл. состоян

3. Крист. полим. характеризуются коэф. молекулярной упаковки объема занятого упорядоч ММ к объему образца (от 0,6 до 0,75)

4. Не существует границы между кристалл. и аморф. полимерами, одна и таже ММ может входить в разные упорядоч. структуры.

5. Размер кристалл. областей значител. меньше чем размер ММ.

6. Молекулярные полимерные кристаллы характеризуются дефектностью, что обусла наличие диапазона температур плавления.

7. Для полим. кристаллов характерна складчатая структура.

8. для одного и того же крист. полим. характерен набор кристалич. образований различных размеров и стоений.

Наиболее распр. следующие виды крист. надмолекул. структур:

1.) Кристаллиты – образование в котором элементы объединены

2.) Монокристаллы

а) Пластинчатые – кристалл из тонких пластинок – ламелей ( )

б) фибриллярные. Фибрилы – совокупность параллельно расположенных ММ, соединенных межмол. связями. Образуются из микрофибрил – выпрямленных ( ) или складчатых ( ) ММ

в ) глобулярные – решетка формируется из ММ которые имеют вид глобул. Характерны для биомолекул кот. имеют высокую однородность по мол. массе.

3.) Сферолиты – поликристаллические структуры обладающие некоторой симметрией относит. центра. Формируются ламелями вокруг центра.