Величины длины звена и числа мономерных звеньев в сегменте

Полимер	Длина звена А, А˚	Число мономерных звеньев в сегменте
Полидиметилсилоксан	14	4,9
Полипропилен	21,7	8,6
Полистирол	20	7,9
Поливинилхлорид	29,6	11,7
Тринитроцеллюлоза	200	30

Гибкость – способность макромолекулы изменять свою форму под действием теплового движения.

Гибкость макромолекулы связана с величиной сегмента: чем меньше величина сегмента, тем больше гибкость молекулы.

Таким образом, длина сегмента Куна является важной характеристикой макромолекулы.

Наглядное представление о конформации реальных макромолекул различной длины можно получить, построив с помощью компьютера их траектории в пространстве. Так для воображаемой цепи полиэтилена ее конформация (траектория) строится путем последовательного размещения каждого последующего звена с учетом длины связи С–С, угла поворота относительно транс-конформации (φ = 0) в гош-конформации (± 115^◦С) и разности энергий транс- и гош-конформаций.

Результаты математического эксперимента представлены в таблице 16.2. для трех длин цепей 50, 500 и 3000 связей.

Таблица 16.2.

Результаты математического эксперимента для цепей полиэтилена различной длины

n	Vгл/Vклуб	/Lтранс
50	0,1	0,25
500	0,03	0,12
3000	0,01	0,02

где V_гл и V_клуб – объемы молекулы в конформации плотных глобул и занимаемый объем в рассчитанной конформации, а L_транс и - расстояние между концами цепи в конформациях транс-зигзага и рассчитанной траекторией цепи. Видно, что конформации линейных макромолекул очень «рыхлые», фрагментами молекулы заполнена лишь небольшая часть пространства, в котором она находится, и плотность заполнения пространства уменьшается с ростом молекулярной массы, а расстояние между концами цепи оказывается значительно меньше длины полностью вытянутой цепи в соответствии с предсказаниями теории.

Физико-механические свойства полимеров

Полимерным материалам свойственны следующие свойства:

1) Способность деформироваться значительно и обратимо;

2) Как высокие, так и низкие модули упругости;

3) Анизотропия свойств;

4) Зависимость свойств полимеров от времени;

5) Растворы полимеров обладают аномально высокой вязкостью, существенно отличающейся от вязкости растворов мономеров.

3 основных свойства макромолекул:

• Цепное линейное строение

• Высокая ММ

• Слабые взаимодействия между макромолекулами

Характеристики макромолекул:

1. Молекулярная масса и длина макромолекул

2. Конфигурация (определяет строение макромолекул). Существует 3 вида изомерии: локальная, оптическая и цис-транс изомерия

3. Конформация (определяет форму макромолекул)

Конформация – это пространственное расположение атомов и групп атомов, которое создается набором и последовательностью конфигураций, их взаимным расположением в молекуле (обусловленных тепловым движением или внешним воздействием на систему).