Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Неверов А.Н., Чалых Т.Н. и др. Товароведение и...doc
Скачиваний:
6
Добавлен:
01.05.2025
Размер:
12.41 Mб
Скачать

Глава 7

Пластические массы и изделия на их основе

участки полимера достаточно большой протяженности, включа­ющие несколько тысяч мономерных звеньев. Поэтому о кристал­лических полимерах говорят, что они характеризуются наличием "дальнего порядка".

В кристаллических полимерах возможно возникновение более совершенных, более крупных упорядоченных элементов различ­ных кристаллических форм, называемых пластинчатыми крис­таллами, фибриллами, кристаллитами, сферолитами и т. д. Эти кристаллические образования отличаются степенью совершенства своей структуры, формой, размерами, дефектностью и т. д.

Предельным случаем упорядочения кристаллических поли­меров являются идеальные кристаллические тела - монокристал­лы, которые можно вырастить из насыщенных растворов веществ в специальных условиях. В таких кристаллических телах строго определенное упорядоченное расположение атомов сохраняется по всему объему. Все реальные тела всегда содержат искажения строгого порядка, которые в полимерах могут быть связаны как с нарушениями регулярности в строении макромолекулы, так и с тем, что достаточно большая длина цепи макромолекулы затруд­няет ее более или менее свободное перемещение, необходимое для создания упорядоченного строения. В связи с этим в кристалличес­ких полимерах всегда встречаются области большей или меньшей упорядоченности. Эти области нельзя отделить друг от друга, т. к. в них могут входить одни и те же макромолекулы.

Эти области не образуют отдельных фаз, поэтому структуру кристаллического полимера можно рассматривать как сложное сочетание упорядоченных (кристаллических) и неупорядоченных (аморфных) участков. Фактически кристаллические полимеры яв­ляются лишь частично кристаллическими.

Количественной характеристикой кристаллического полиме­ра является его степень кристалличности, определяемая как доля (в %) кристаллических (упорядоченных) областей в общей сово­купности упорядоченных и неупорядоченных участков.

В зависимости от температурных условий кристаллические полимеры могут находиться в твердом (кристаллическом) и вяз-котекучем (расплавленном) состоянии.

380

Процесс перехода, способного к образованию кристаллических структур полимера, из жидкого (вязкотекучего) состояния в твер­дое с образованием структур, характеризующихся упорядоченным расположением структурных элементов, называется процессом кристаллизации.

Процесс перехода кристаллического полимера в вязкотекучее (жидкое) состояние (расплав) называется плавлением. Эти про­цессы связаны с образованием новой фазы (кристаллической или аморфной) и называются фазовыми переходами первого рода. Та­кие процессы всегда протекают с выделением (кристаллизация) или поглощением (плавление) тепла.

Температуры, при которых происходят такие фазовые переходы, называются температурами плавления и кристаллизации (7^ и Г).

При охлаждении находящихся в жидком (вязкотекучем) состо­янии полимеров, не способных образовывать упорядоченные крис­таллические структуры, происходит переход полимера из жидкого в твердое состояние без образования новой фазы, т. е. полимер по-прежнему находится в неупорядоченном (аморфном) состоянии. Суть происходящего в этом случае процесса состоит только в по­вышении вязкости системы. Такой переход аморфного полимера из жидкого (высоковязкого) в твердое состояние без образования упорядоченной (кристаллической) фазы называется стеклованием. Этот процесс, не сопровождающийся тепловыми эффектами (выде­лением или поглощением тепла), происходит обычно в некоторой температурной области, охватывающей интервал в 10-20 °С. В этой температурной области постепенно теряются свойства, характерные для жидкого состояния, и приобретаются свойства, которые отли­чают данный полимер в твердом стеклообразном состоянии.

Средняя температура области перехода, определяемая по из­менению характерных для определенных материалов свойств, на­зывается температурой стеклования с).

В стеклообразном состоянии в аморфном полимере происходят лишь колебательные движения атомов, из которых построены цепи (макромолекулы) полимера. Колебательные движения определенных звеньев, участков цепи (сегментов), а тем более перемещения цепи как единого целого в этой температурной области не имеют места.

381