Материаловедение
Свойства
Сочетания
Мономер ~ Полимер ~ Материал
5 основных принципов как создавать различные композиты и полимеры.
Синтез: условия, катализатор,
введение добавок
Технология - экструзия, литье под давлением. Время охлаждения, температура переработки, ориентация
Смеси полимеров
Сочетание материалов
Модификация полимеров.
Химическая (замена одних функциональных групп на другие) метил целлюлоза
Свойства добавляются
Физическая (обработка температурой, УФ, ИК, СВЧ, вибрация, радиация, ультразвук)
Химико-физическая (введение добавок)
инвитро (вступают в реакцию)
Физическая (не вступают реакцию)
Классификация полимеров
Полимеры делятся на органические (карбоцепные), они содержат в себе чаще всего углерод *полиэтилен, полипропилен*
Неорганические полимеры (гетероцепные) в основной цепи содержат * серу, селен, кремний*
Элементоорганические полимеры содержат органические, так и неорганические связи в своей цепи
С точки зрения природы атомов основной цепи полимеры делятся:
Гомогенные - это полимеры в которых основная цепь, цепь полимера состоит из одних атомов.
(Основная цепь из углерода)
Гетерогенные -это полимеры в которых основная цепь состоит из разных атомов. (Полиамиды)
Полимеры, макромолекулы которых состоят из повторяющихся звеньев, одного типа называются гомополимерами или полимерами.
Если макромолекулы образована из нескольких типов молекул мономера, то вещество называется сополимером.
Типы сополимеров
Тип сополимера |
Строение цепи |
Чередующиеся |
АВ АВ АВ |
Блок |
ААА ВВВ ААА ВВВ |
Привитой |
ААА ВВВ ААА ВВВ | | А В |
Статистический (хаотичный) |
ААВАВАВАААВВВААВ |
Лекция 2, 28.09.23
Надмолекулярная структура
Цепные молеклы полимеров состоят из звеньев, которые в свою очередь построены из атомов связанных химическим взаимодействием. В полимерах могут формироватся над молекулярные структуры различного типа, как правило аморфная часть полимера представляет собой глобулярную структуру, т.е макрополекулы свернуты в клубок. Кристалические типы надмолеклярных структур могут образовывать очень разные типы и виды, элементарное надмолекулярное образование - это пачка. Пачка может быть как полностью аморфной, полностью кристалической (минимальный % аморфной части) и может быть кристаллической с большими областями аморфной части, т.е. аморфно- кристалической.
Пачка - это уложенные паралельно друг другу цепные макромолекулы связанные химическим взаимодействием. На формирование кристаллической области в пачке, существенное влияние оказывает сама химическая природа полимера и соответственно сам синтез полимера.
Из пачек и глобул формируются разные типы надмолекулярные структуры, но из пачки мы можем получить широкий спектр струтур. Идеальная структура НМС у полмеров происходит по следующей схеме.
Влияние на НМС может оказывать технологические паметры режимов переработки полимеров. Так например, при быстром охлаждении полиетилена формируется более аморфная структура и снижается степень кристалличности, это связано с тем что при нагреве макромолекулы полимера более подвижны, они перемещаются относительно друг друга и при резком охлаждении не успевают организовыватся в НМС с упорядоченным типом.
Температура стеклования это температура при которой в полимере прекращается перестройка структуры, звенья макромолекул не перемещается отнрсительно дркг друга. Полимер который находится в стеклообразном состоянии становится трудно деформированным, но не хрупким, а перемещение макромолекул в пространстве возможно под действием силы.
Элементарными и простыми формами надмолекулярной структуры полимеров являются пачки и глобалы из которых путем организации могут образовыватся другие более сложные типы структур. Одним из видов образования структур является кристализация. При кристмлизации полимеров его НМС могут принимать аморфные и/или кристаллическое строение.