37. Способы ориентации и свойства ориентированных вмс.

Специфическое состояние полимерных тел характеризующееся тем, что состояние макромолекул имеет преимущественное расположение вдоль направления своих осей. Одноосновная ориентация создаётся при биосинтезе.

Способы получения ориентационных полимеров: ориентационная вытяжка; направленная полимеризация.

Способы регистрации ориентированного состояния:

1.В аморфной фазе

- метод ИК спектроскопии в поляризованном свете(колебания валентных связей и углов в различных частотах). Дихроизм-различие интенсивности. R=D1/D2.

2. В кристаллитах (проще измерить)

-оптическая микроскопия в поляризованном свете(если можно измерить величину двойного лучепреломления).

-рентгенофазового анализа

Деформирование ВМС в 1) ТВ или 2)Ж состояниях.

1.Деформация при Т и ω, соотв. равновесной высокоэл. деформации, вынужд.-эл. деформация.

2. Деформирование из вязкотекучего состояния (раствора или расплава). Включая деформацию из жидко-кристаллического состояния.

Условия ориентации

Общим является воздействие на систему энергии (механической(ТВ)Э, электрической, магнитной(Ж)) вызывающей конформ. перех., фиксация.

Ориентация ВМС в жидкокристаллических состояниях.

Кристаллическое, аморфное, и жидко-кристаллическое (мезоморфное)- ТД устойчив, имеет выраженный температурный интервал существования.

Область существования ЖК ограничена фазовыми переходами 1 рода:

кристалл→ЖК

ЖК→ изотропная жидкость

Агрегатное состояние ЖК-Ж:

В ЖК реализуется дальний порядок в виде 2-х форм: ориентационный и координационный. Ориентац. – обязательно для всех ЖК. Коорд. характерна только для смектических ЖК.

Мезофаза обусловлена комбинацией плотности и способа упаковки (фаз и агрегатн. состояний). По характеру упорядоченности ЖК делятся на: смектические (греч.- мыло); нематические (нема-нить); холестерические.

Смектические ЖК: алкиленароматические линейные полимеры и гребнеобразные ВМС. Обладают слоистой структурой. Реализуется двумерная упорядоченность макромолекул обусловленная параллелизацией цепей в слоях и расположением центров тяжести в двойной плоскости. Длина макромолекул определяет толщину слоя. Исключительно высокая вязкость. Реализуется координационный и ориентационный порядок.

Нематические ЖК: образуются полностью ароматическими линейными ВМС (полипарафенилентерефталамид в рас-ре H2SO4). Реализуется только ориентационный дальний порядок цепи расположенный вдоль одного преимущественно направления. Реализуется одномерный ориентационный порядок. Нет координационного порядка, нет слоистой структуры. Молекулы непрерывно скользят в направлении своих длинных осей, вращаясь вокруг них.

Холестерические ЖК: образуются соединениями холестерина и другими стероидами. Образуют соединения, имеющие хиральные центры в молекуле. Слоистая структура. В каждом слое молекулы ориентированы, как в нематических ЖК слои закручены друг относительно друга в спираль из-за наличия хиральных центров.

По способу перевода в ЖК состояния: лиотропные (образуют ЖК-фазу в растворах); термотропные (в расплавах).