ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Условия возникновения фибриллярной структуры из "Высокодисперсное ориентированное состояние полимеров" Фибриллизация, т. е. способность макромолекул образовывать резко асимметричные агрегаты, является характерным свойством полимеров. Такие агрегаты могут самопроизвольно возникать в полимерных растворах [43] или получаться непосредственно в процессе полимеризации [44]. [c.12] Наиболее ярко способность полимеров к образованию фибрилл проявляется в процессе их холодной вытяжки. На рис. 1.1 показана электронно-микроскопическая фотография тонкой пленки полистирола, подвергнутой одноосному растяжению при комнатной температуре [45]. Из рисунка видно, что растяжение приводит к появлению в образце зоны пластичности необратимо деформированного материала, построенной из фибриллярных элементов диаметром 20—50 нм и ориентированных в направлении действующей силы. [c.12] Рассмотрим основные особенности фибриллярной структуры полимера, полученной в процессе холодной вытяжки. Структура такого рода представляет собой плотноупакованный агрегат фибриллярных элементов диаметром от нескольких единиц до десятков нанометров. Несмотря на их плотную упаковку, фибриллярные элементы имеют четко выраженные межфазные границы раздела, которые хорошо регистрируются электронно-микроскопически [46, 47] и с помощью рентгеноструктурного анализа [48]. Механические свойства ориентированного полимера во многом обусловлены существованием реальных физических границ раздела между фибриллами. По мнению Петер-лина, главное сопротивление деформации оказывают квазивяз-кие силы трения на высокоразвитых поверхностях сдвигающихся друг относительно друга фибрилл [49]. Не менее сильное влияние фибриллярная морфология оказывает и на прочностные свойства аморфных и кристаллических полимеров [50, 51]. В работе [46] обобщен обширный экспериментальный материал по изучению фибриллярной морфологии большого числа волокон на основе природных и синтетических полимеров, и показано, что практически любые ориентированные полимерные системы имеют фибриллярную структуру. Диаметр отдельных фибрилл в такой структуре изменяется от нескольких нанометров до десятков нанометров. [c.12] Способ ориентации имеет очень важное значение еще и потому, что полимеры, ориентированные двумя описанными выше методами, различаются не только морфологически. Бэрхем и Келлер [55] провели подробный сравнительный анализ ориентированных полимерных структур, получаемых нз полиэтилена, и пришли к выводу, что на всех уровнях от электронно-микроскопического до макроскопического ориентированные полимеры сильно различаются в зависимости от того, получены ли они прямой кристаллизацией или деформацией уже сформованного кристаллического материала. Одним из таких свойств, которое они считают очень важным для ориентированного полимера, является его усадка в процессе отжига. Полимерные ориентированные системы, полученные в процессе холодной вытяжки, обнаруживают значительную усадку при отжиге в температурном интервале существенно ниже температуры стеклования (плавления). В то же время полимер, ориентированный в расплаве, практически не обнаруживает усадки вплоть до температуры стеклования (плавления). Таким образом, и кристаллические, и аморфные полимеры, получаемые при ориентации в процессе холодной вытяжки, приобретают фибриллярную структуру и специфические механические свойства. [c.13] в процессе холодной вытяжки полимера происходит не только ориентация цепей макромолекул, но и формирование фибриллярных структурных элементов, имеющих физические границы раздела. В то же время, существующие представления не включают описания этого процесса [58—61]. Наиболее определенно ситуацию, сложившуюся в полимерной науке в связи С Проблемой фибриллизации, сформулировал Келлер [62] Такое поперечное разделение волокон на более мелкие фибриллярные элементы представляет собой одну из принципиальных проблем науки о структуре волокна. То обстоятельство, что эти наблюдения до настоящего времени не получили полного, даже качественного объяснения, свидетельствует о недостаточности в настоящее время наших знаний о волокне . [c.14] Вернуться к основной статье