Контрольная работа №3

Задание 1

Классификация полимеров. Гетероцепные полимеры.

У гетероцепных полимеров основная цепь содержит атомы различных элементов, чаще всего углерода, азота, кремния, фосфора.

Примеры гетероцепных полимеров - полиэфиры (полиэтилентерефталат, поликарбонаты), полиамиды, мочевино-формальдегидные смолы, белки, некоторые кремнийорганические полимеры.

Задание 2

Влияние молекулярной массы и полярности полимера на гибкость цепи.

Гибкость – это такое свойство макромолекул, которое обусловливается возможностью вращения отрезков цепи вокруг связей основной цепи.

В физике полимеров различают термодинамическую и кинетическую

гибкости цепей полимера. Так, термодинамическая гибкость характеризует способность цепи изгибаться в результате теплового движения. Эта гибкость зависит от разности энергии двух состояний.

Основными факторами, определяющие кинетическую гибкость макромолекул являются величина потенциального барьера внутреннего вращения, молекулярная масса полимера, размер заместителей боковой цепи, частота пространственной сетки и температура.

На гибкость цепи полимера оказывает влияние и молекулярная масса

полимера. Так, с увеличением молекулярной массы полимера возрастает

число возможных конформаций, поэтому даже при очень больших значениях

потенциального барьера внутреннего вращения (E₀) жесткие цепи могут

сворачиваться, т.е. как бы приобретать гибкость.

Увеличение полярности полимера чаще всего приводит к росту прочности. Особенно наглядно это выглядит для полиуретанов.

Задание 3

Условия, необходимые для кристаллизации полимеров.

Многие синтетические полимеры обладают способностью кристаллизоваться. По сравнению с аморфными, кристаллические полимеры

обладают большими плотностью, твердостью, прочностью, низкими паро- и

газопроницаемостью. Они плохо растворяются в органических растворителях

при обычных условиях.

Для осуществления процесса кристаллизации в полимерах, необходимо соблюдения ряда условий, каждое из которых является необходимым, но не

достаточным.

• Во-первых - для построения кристаллической структуры необходимо, чтобы молекулы полимера были регулярными, т.е. обладали линейным строением цепи с определенным чередованием звеньев и однотипным расположением в пространстве относительно главной цепи.

• Во-вторых - при фазовом превращении взаимная укладка цепей или сегментов должна проходить по принципу плотной упаковки. Принцип плотной упаковки осуществляется только для макромолекул, не содержащих разветвлений и больших боковых заместителей, которые создают стерические затруднения.

• В-третьих - для осуществления кристаллизации молекулы полимера должны обладать определенной подвижностью для того, чтобы цепи могли перемещаться и укладываться в кристаллическую структуру. Практически кристаллизация может осуществляться в области температур выше температуры стеклования и ниже температуры плавления, т.е. в области высокоэластического состояния.

Если не соблюдается, хотя бы одно из указанных условий кристаллизаций, полимер будет находиться в аморфном состоянии.