ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Фазовые и физические состояния полимеров из "Физическая и коллоидная химия" Как известно, вещества могут находиться в трех фазовых состоя- ниях — газообразном, жидком (аморфном) и кристаллическом. Все эти состояния определяются различной степенью упорядоченности в расположении частиц, из которых состоит данное вещество. Кристаллическое фазовое состояние характеризуется опре-/ еленным порядком в расположении молекул, атомов или ионов ( дальний порядок ). Газообразное состояние, наоборот, отличается полным беспорядком в расположении частиц. По этому признаку жидкое (аморфное) состояние занимает промежуточное положение между кристаллическим состоянием и газообразным, В жидкостях наблюдается некоторая упорядоченность в распо- ложении частиц даже при сравнительно высоких температурах [( ближний порядок ). [c.245] В аморфном состоянии у полимеров наблюдается некоторая Структурная упорядоченность. Она проявляется в том, что макро-)лолекулы располагаются не хаотически, а ориентируются парал-кПельно друг другу, образуя пачки значительной длины, включающие от десятков до нескольких тысяч молекул. Такие агрегаты, образованные в результате действия межмолекулярных сил, получили название надмолекулярных структур. В свою очередь пачки могут также располагаться упорядоченно, образуя более сложные пространственные структуры. [c.245] Резкое изменение механических свойств наблюдается при температурах выше температуры стеклования Тс. Участок кривой от температуры стеклования Тс до температуры текучести Г соответствует высокоэластическому состоянию. Это состояние яв пяется характерным признаком полимерных веществ. Полимеры в высокоэластическом состоянии способны к обратимой деформации, т. е. обладают эластичностью. Действие механического на пряжения на полимеры, находящиеся в высокоэластическом со стоянии, вызывает изменение конформации скрученных молекул, При снятии напряжения молекулы стремятся возвратиться в пер , воначальное состояние. Такое свойство макромолекул и придает полимерам эластичность. Типичным представителем высокоэла-. стичных полимеров являются каучуки. При растягивании или, сжатии каучука он легко деформируется, но при снятии нанря ( женин возвращается в первоначальное состояние. [c.246] При температуре выше температуры текучести Тт воздейст вне механических сил приводит к необратимой деформации поли мера. Это связано с увеличением подвижности отдельных звеньев макромолекул и уменьшением межмолекулярных сил, в резулы, тате чего становится возможным перемещение макромолекул от- носительно друг друга. Такое состояние полимера является вяз котекучим. [c.246] Увеличение числа межмолекулярных связей, т. е. усиление межмолекулярного взаимодействия, придает полимерным материалам большую механическую прочность. В производстве резины процесс перевода пластичного сырого каучука в эластичный материал, обладающий лучшими физико-механическими свойствами, называют вулканизацией. Сущность его заключается в соединении макромолекул каучука полисульфидными связями в пространственную сетку. При введении в каучук 0,5—5,07о серы получается мягкая эластичная резина. С увеличением содержания серы возрастает число межмолекулярных связей и увеличивается жесткость резины. При введении в каучук до 50% серы образуется жесткий неэластичный материал — эбонит. [c.247] В настоящее время в различных хозяйственных отраслях широко применяются клеи на основе эпоксидных смол. Эпоксидные Смолы представляют собой линейные полимеры, при обычных условиях находящиеся в вязкотекучем состоянии. Непосредственно перед склеиванием в эпоксидную смолу вносят какой-либо отвер-дитель, который сшивает линейные молекулы полимера в прочную пространственную сетку. [c.247] Таким образом, механические свойства полимерных материалов (эластичность, пластичность, прочность) определяются в значительной степени характером межмолекулярных связей. Разрушая эти связи или создавая их, можно изменять свойства полимерных материалов в нужном направлении. [c.247] Основной составной частью пшеничного теста, определяющей ЕГО структурно-механические свойства, является нерастворимый белок, который с водой дает упругую, пластичную, способную растягиваться массу — клейковину. Для улучшения физических свойств теста в него иногда вводят при замесе в небольшом количестве неионогенные пищевые ПАВ. Адсорбируясь на пачках белковых макромолекул, молекулы ПАВ ослабляют межмолекулярные связи в клейковине и увеличивают пластичность теста, В данном случае добавляемое к тесту ПАВ служит пластификатором. [c.247] В состав белков клейковины входят остатки цистеина —- аминокислоты, содержащей меркаптогруппу —5Н. При окислении этих групп во время замеса теста кислородом воздуха или специально добавляемыми к тесту улучшителями окислительного действия (бромат калия, иодат калия, аскорбиновая кислота) образуются межмолекулярные дисульфидные связи —5—5— между отдельными молекулами белка и их агрегатами (пачками). Это упрочняет клейковину теста, делает ее более плотной и жесткой. [c.247] При контакте полимера с растворителем всегда происходит его набухание. Набухание — это самопроизвольный процесс поглощения низкомолекулярного растворителя высокомолекулярным веществом, сопровождающийся увеличением массы и объема полимера. Набухание часто является начальным этапом растворения высокомолекулярных веществ. Различают ограниченное и неограниченное набу.хание. [c.248] Вернуться к основной статье