ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Общая классификация жидкокристаллических полимерных систем из "Жидкокристаллическое состояние полимеров" Чтобы дать классификацию полимерных систем, способных образовывать жидкие кристаллы (и тактоиды), следует сделать несколько замечаний относительно упорядоченного фазового состояния полимеров вообще. Все основные фазовые состояния полимерных систем отвечают, как и для низкомолекулярных систем, трем уровням упорядочения аморфному, жидкокристаллическому и истинно кристаллическому. [c.32] Аморфное состояние не означает полного отсутствия упорядочения в полимерной системе. Здесь необходи.мо отметить, что согласно идеям, развитым Каргиным и нашедшим свое выражение, в частности, в гипотезе о так называемом пачечном строении аморфных систем [9, 10], в любой аморфной полимерной системе возникают локальные упорядочения, которые, как предполагается, благодаря большим периодам релаксации громоздких макромолекул обладают значительными величинами продолжительности жизни , сильно превышающими значения, характерные для периодов релаксации низкомолекулярных веществ. Для тех процессов, которые проходят с большими скоростями, подобные пачки (агрегаты молекул) могут условно рассматриваться как образования с поверхностью раздела агрегат — среда. В общем виде это обстоятельство отличает истинные растворы полимеров от растворов низкомолекулярных веществ [11]. [c.32] Таким образом, ни локальные упорядочения флук-туационного характера, ни те упорядочения, которые были ранее вызваны воздействием внешнего поля и временно сохраняются после снятия этого поля, не могут рассматриваться для аморфных полимеров как признаки жидкокристаллического состояния. [c.33] Другим предельным случаем фазового состояния является трехмерная упорядоченность — истинно кристаллическое состояние. Реальные полимерные системы, способные к кристаллизации, не представляют собой идеальных трехмерных образований в том смысле, что степень кристалличности, как правило, оказывается значительно меньше единицы даже в монокристалле, выращенном из разбавленного раствора. Дефекты на поверхности монокристаллов и отклонения от идеальной укладки в самом кристалле (дислокации) особенно характерны для полимеров, что отличает их от монокристаллов низкомолекулярных веществ, хотя и последние не являются строго идеальными. [c.33] Между тем именно для полимеров в силу специфичности строения их макромолекул возможны разнообразные типы фазового состояния,. не относящегося ни к нульмерному (аморфному), ни к трехмерному (кристаллическому) упорядочению, а к упорядочению промежуточного характера со всеми признака.ми са.мостоятель-ной фазы, т. е. термодинамически устойчивого состояния, обладающего определенным уровнем (минимумом) свободной энергии. Эго промежуточное фазовое состояние может быть вызвано следующими причинами. [c.35] Жесткость макромолекул может быть обусловлена сопряжением связей в основной цепи полимеров (см. примечание к с. 88). Вероятно этим обстоятельством объясняется высокая жесткость цепей и соответственно способность образовывать жидкокристаллические системы у ароматических полиамидов с фенильиыми кольцами, находящимися в пара-положении. Типичным примером может служить поли-я-бензамид, наиболее подробно изученный в настоящее врел1я. Другой причиной высокой жесткости цепи может служить лестничное строение макромолекул, свободное вращение звеньев которых невозможно вследствие наличия двух независимых связей между звеньями. Такие полимеры при отсутствии дефектов в цепи (нарущение одной из химических связей между элементарными звеньями) должны обладать предельно высокой жесткостью. К сожалению, до настоящего времени нет достаточно отчетливых примеров перехода подобных полимеров в анизотропное (жидкокристаллическое) состояние, хотя следует ожидать появления таких данных. [c.37] Очень интересным и важным для анализа биологических полимерных систем является переход макромолекул белков и их синтетических аналогов из конформации статистического клубка в жесткую спираль благодаря реализации внутримолекулярных водородных связей. Спонтанный переход при определенных условиях (растворитель, температура) в жесткую спиральную конформацию вызывает при достижении некоторой критической концентрации полимера образование жидкокристаллической системы. Наиболее типичным представителем синтетических полимеров этой группы является достаточно подробно изученный в этом аспекте пoли-Y-бензил-/--глутамат, рассмотрению поведения которого будет уделено в дальнейшем большое внимание, поскольку на системах с участием этого полимера выявлены многие общие закономерности жидкокристаллического состояния полимерных систем. [c.37] Чтобы завершить общую классификацию упорядоченных полимерных систем, которые непосредственно или условно могут быть отнесены к жидкокристаллическим системам, следует напомнить об упоминавшихся в предыдущей главе организованных коллоидных системах, обозначенных термином тактоиды . Асимметричные надмолекулярные образования, способные давать упорядоченные структуры, встречаются не только среди неорганических систем. Кроме указанного ранее вируса табачной мозаики можно было бы отметить и водные дисперсии продуктов дозированного гидролиза целлюлозы 17]. Этот материал представляет собой кристаллиты целлюлозы, образующиеся после разрушения более доступной аморфной части целлюлозного материала. Кристаллиты, выделенные при гидролизе, резко асимметричны по форме и образуют в водной среде своеобразные по свойствам систе.мы. Их поведение. может быть описано с позиций перехода взвеси в анизотропную систему. [c.38] Вернуться к основной статье