8. Ориентированное состояние полимеров

Для полимеров свойственно явление ориентации ММ в пространстве при внешних воздействиях. Этот фактор влияет на показатель анизотропии. Наиболее характерно проявление этого явления в ориентированном состоянии.

Ориентированным называется состояние образца, при котором оси ММ и надмол. образований находятся в соответствии с направлением внешнего воздействия.

Явление ориентации как правило увеличивает межмолекулярные взаимодействия, что сопровождается уменьшением прочностных характеристик в направлении ориентации.

В промышленности ориентацию полим. изделий проводят путем одностороннего или двухстороннего растяжения, этот процесс называется вытяжкой. Под действием растягив. сил все элементы структуры трансформируются и ориентируются в направлении действия раст. сил. Ориентация происходит по двум основным механизмам: путем поворота вдоль оси ориентирования или в результате распада ранее образовавшихся упорядоченных областей и возникновения новых вдоль оси ориентации.

Для ориентированных полим. характерны след. особенности:

1. Процесс фибрилизации – одна и таже ММ может входить в разные кристаллические образования. У аморфных полим. образующиеся фибриллярные участки более однородны чем у кристаллических.

2. Ярко выражено явления анизотропии.

3. Возможность проявления релаксационных свойств – при снятии внешнего напряжения часть ММ возвращается к исходному или близкому к нему состоянию.

4. Эффект памяти – возврат ММ в исходное состояние при воздействии температуры.

9. Исслед. Структуры мм спектральными методами

Для исследования полимеров наибольшее применение нашли ИК-спектроскопия и ядерный магнитный резонанс. Метод ИК-спектроскопии основан на способности вещества излучать или поглощат электромагнитные волны в инфракрасной области спектра.

Спектр энергетического состояния ММ, определяется процессами: движением электронов, колебаниями атомных ядер и вращ. атомных групп около положений равновесия.

Помимо химического строения на колебательный спектр полимеров значительно влияет положение одних звеньев относительно других, а также межмолекулярное взаимодействие между цепями, что дает возможность использовать этот метод для. изучения физ. структуры полимеров.

Наличие полос поглощения при определенных частотах в спектре полимера даст возможность судить о функциональных группах, входящих в его молекулу, а изменение интенсивност этих полос позволяет проводить кол. анализ.

ИК-спектроскопия дает возможность определить тип концевых групп, тип и количество посторонних веществ в полимере, ненасыщенность, наличие и тип разветвлений, кристалличность полимеров. К-спектроскопия широко применяется для определения состава сополимеров.

ЯДЕРНЫЙ МАГНИТНЫЙ РЕЗОНАНС

Ядерный магнитный резонанс (ЯМР) — явление резонансного поглощения энергии радиочастотного излучения ядрами атомов вещества, помещенного в постоянное магнитное поле.

Метод исследования веществ по спектрам ЯМР основан на том явлении, что под влиянием высокочастотного поля происходят изменения ориентации магнитного момента ядер ММ и наблюдается резонансное поглощение высокочастотной энергии.

Спектры выражают зависимость поглощаемой энергии радиочастотного поля от частоты резонанса при постоянной напряженности магнитного поля.

Для расплавов и растворов полимеров характерны спектры ЯМР высокого разрешения. По спектрам ЯМР высокого разрешения можно установить строение звеньев ММ, определить регулярность полимеров и состав сополимеров, а иногда и порядок звеньев. Возможности метода для исследования полимеров ограничены их незначительной растворимостью.