Три физических состояния линейных полимеров

Форма и строение макромолекул полимера.

Строение и свойства полимеров.

Свойства полимеров зависят от молекулярной массы, состава структурной единицы полимера, а также формы структуры макромолекулы. Свойство полимера как функция молекулярного веса определяется степенью полимеризации. Для полиэтилен n<20 – газообразное вещество, n=20-500 – жидкое, воскообразное, n> 500 – твердый продукт.

Свойства полимера от состава структурной единицы определяются наличием у макромолекулы двойных связей или функциональных групп, которые обуславливают повышенную реакционную способность полимеров. Отдельные макромолекулы могут сливаться поперечными связями. Например, вулканизация каучука серой с образованием резины (0,5 – 5% серы) и эбонита (20% серы и выше).

По строению полимеры делятся на линейные, разветвленные и сетчатые. Линейными называются полимеры, которые существуют в виде длинных неразветвленных цепей: ….-M-M-M-M-……, М – мономерная единица

Пример: полиэтилен (- C-C-, натуральные и ненатуральные виды синтетического каучука, капрон.

Разветвленными молекулами обладают крахмал, полисахариды, виниловые каучуки.

Синтетическими называют полимеры, построенные из длинных цепей, соединенных друг с другом в пространстве поперечными химич. Связями. Пример: фенолформальдегидные смолы, эбонит.

Угол между связями молекул 109,3 градуса!!!

Линейные и разветвленные макромолекулы имеют много комфорционных структур. Они могут изгибаться, скручиваться, распрямляться, поэтому для линейных и разветвленных полимеров характерно высокоэластичное состояние.

Линейные полимеры также обладают термопластическими свойствами: размягчаться при нагревании и затвердевать при охлаждении.

При разветвлении полимеров эластические и термопламические свойства становятся менее выраженными.

При образовании сетчатой структуры термопластичность теряется.

Линейные полимеры в зависимости от температуры могут находиться в 3 состояниях:

1) Стеклообразное (упругое, твердое)

2) Высокоэластичное (каучукоподобное)

3) Пластичное (вязкотянущееся)

Температуры переходов из стеклообразного в высокоэластичное состояние и из высокоэластичного в пластичное называются соответственно температурой стеклования и температурой тянучести .

В стеклообразном состоянии отсутствует движение всей молекулы, а проявляется лишь в колебании атома около положения равновесия.

Высокоэластичное состояние обусловлено подвижностью звеньев и гибкостью макромолекул.

Вязкотянучее (пластичное) характеризуется подвижностью как отдельных звеньев, так и всей макромолекулы. Полимеры приобретают способность к диффузорному перемещению относительно друг друга.

Температуры стеклования и тянучести не имеют резкого температурного перехода, а обладают некоторыми температуным интервалом, в пределах которого совершают этот переход.

Температурный интервал сильно зависит от степени полимеризации n. Он быстро возрастает по мере увеличения степени полимеризации.

У сетчатых полимеров молекулы связаны в тесные каркасы, поэтому они не могут переходить из одного состояния в другое. При значительном повышении температуры они разлагаются.

Дата добавления: 2013-12-12