Найлон, водородные связи

Водородные связи обеспечивают прочность и эластичность волокон полимеров, имеющих в своем составе С—О- и МН-группы, таких, как, например, синтетические полиамиды (найлон и др.). Молекула полиамида обычно имеет строение [c.274]

Отметим также, что важные структурные особенности многих полярных полимеров (в частности, найлона, целлюлозы и белков) обусловлены водородными связями, [c.103]

Влияние межмолекулярных водородных связей на свойства полиамидов опять-таки четко демонстрируется разницей в свойствах полигексаметиленсебацинамида (найлон-610) и того же полиамида, у которого 60% атомов водорода амидных групп замещены на алкильные группы. Так, например, при замещении водорода имид-ной группы бутильными радикалами температура пла- [c.86]

Чаще кристаллиты встречаются в полимерах, имеющих сравнительно простую и симметричную структуру, или в полимерных цепях, которые стремятся к ассоциации в результате образования водородных связей. Кристаллические участки имеются в молекулах найлона, полиэтилена и других полимеров, цепи которых обладают достаточной химической регулярностью. Отдельные кристаллы в полимере обычно слиш- [c.596]

Задача 29.9. Сравните структуру найлона 66 со структурами природных полиамидов белков (гл. 37). В обоих типах полиамидов одна длинная молекула может удерживаться второй молекулой водородными связями. Покажите при помощи структурных формул, как это возможно. [c.864]

Рис. 3.27. Системы водородных связей в слоях а — найлон б — капролактам.

Физические свойства гидрофильных волокон, таких как шерсть, волосы, найлон, искусственный шелк, сильно зависят от количества адсорбированной воды. Адсорбция воды приводит к уменьшению внутренней вязкости молекулярной структуры волокон [95]. Эти изменения свойств волокон обусловлены большой поляризуемостью воды (и, следовательно, большими значениями индуцированного дипольного момента), способностью молекулы воды образовывать относительно сильные водородные связи и ее сравнительно небольшим размером — диаметр молекулы воды составляет примерно 2,7 А. [c.20]

Эффекты такого рода особенно велики у полимеров, содержащих группы, способные к образованию водородных связей. Например, присутствие в найлоне-6,12 1% влаги вызывает смеш,ение температуры стеклования на 30 °С. Присутствие 2% влаги в образце В6 приводит к смещению положения ос-максиму- [c.124]

Специфика строения макромолекулярных монокристаллов должна ограничить число возможных плоскостей скольжения. Так как маловероятно, чтобы во время движения дислокаций происходил бы разрыв макромолекулярных ценей, то плоскостями скольжения должны быть плоскости, содержащие скелетную цепь. Скольжение на большие расстояния возможно только в направлении, параллельном плоскостям складывания. Приче.м оно возможно как в направлении цепи, так и поперек (поперечное скольжение). В зависимости от структуры реальных кристаллов на вероятные плоскости скольжения могут быть наложены дополнительные ограничения. Например, в найлоне скольжение может происходить только по плоскостям, параллельным плоскостям водородных связей (010) [001] . В орторомбических [c.170]

В опубликованной ранее работе [300 ] также было показано отсутствие изменений в рентгенограмме найлона-6,6, облучавшегося высокими дозами в реакторе. По-видимому, рентгенографический метод недостаточно чувствителен для определения образования поперечных связей и деструкции полимеров этого типа. Уменьшение степени кристалличности, вызывающее заметное снижение разрывной прочности полимера, не фиксируется этим методом. Методом инфракрасной спектроскопии установлено уменьшение количества межмолекулярных водородных связей (в кристаллитах -формы) и увеличение числа внутримолекулярных водородных связей (в кристаллитах а-формы) [319]. Этим фактом может быть в основном объяснено снижение прочности полиамида. Наблюдающееся умень- [c.194]

Согласно этой модели, полипептидные цени расположены параллельно, образуя плоские слои или листы, в которых цепи связаны водородными связями между группами С=0 и N—Н (рис. 29). Расстояние 4,6 А соответствует именно такой связи. (Важное подтверждение было найдено в снектре синтетического полиамидного волокна найлон, в котором также существует расстояние 4,7 А более простое строение этого вещества позволяет более надежную интерпретацию.) [c.435]

СНг — СО — и — СНг — NH — в общем более затруднено, чем вокруг связи —СНг — О—, хотя заметно не отличается от вращения вокруг связи — СНг —СНг—. Так, высокие точки плавления найлонов нельзя объяснить просто с точки зрения пониженной гибкости цепей по-видимому, они должны быть обусловлены скорее преобладающим влиянием межмолекулярных водородных связей, приводящих к свободно упакованной и в то же время прочной кристаллической структуре. Кроме того, имеются многие возможности изгибов цепей ниже точки плавления, и сложные свойства этих веществ (Слихтер [121]) наглядно свидетельствуют о характере затруднений, которые следует учитывать при попытках подробного рассмотрения процесса плавления, особенно у полимеров с сильными межмолекулярными взаимодействиями. Более того, в случае полиэтилентерефталата (плавится при 265°) показано, что роль связей, допускающих свободное вращение, не всегда ощущается достаточно сильно. Между, сложноэфирными связями в молекуле этого вещества расположены жесткие плоские группы (см. табл. 1), у которых асимметричные поперечные сечения , по всей вероятности, мешают вращательным движениям, возможным в других случаях. [c.418]

Рис. 9. Молекулярные слои с водородными связями между цепями (слева направо) найлон-6, найлон-6,6 и найлон-6,10. Стороны элементарной ячейки показаны пунктирными линиями.

Было найдено, что огромное множество как неорганических, так и органических веществ образует электреты [39, 98]. Для их получения часто используется карнаубский воск. Исследовался также полукристаллический полиамид найлон-6,6 [13], в котором протоны амидных групп образуют водородные связи с карбонильными атомами кислорода соседних молекул. Он представляет интерес с точки зрения низкочастотной дисперсии с очень высокой диэлектрической проницаемостью и потерями при 60°, которые указывают на миграцию протонов такого типа, который обсуждался в случае спиртов (раздел IV, 2, 6, 5) и полиамидов (раздел IV, 3, Г, 5). Соответственно этому при нагревании дисков найлона выше 60° в статическом поле с разностью потенциалов 200 в и охлаждении их получались электреты, по-видимому, в результате замораживания поляризации, вызванной смещением ионов. Когда использовались образцы с напыленными на них металлическими электродами, то при разряде всегда пробивалась металлическая пленка у отрицательного электрода, что говорит о возможном выделении водорода на аноде это наблюдалось и в случае спиртов (раздел IV, 2, Б, 5). [c.656]

Вытянутые волокна обоих видов найлона, судя по рентгеноструктурным данным, имеют в кристаллических участках слоистую структуру с высоким содержанием межмолекулярных водородных связей (рис. 9.4). Однако данные ИК-спектров свидетельствуют о том, что значительная часть ЫН-групп не участвует [c.319]

Реологическое поведение найлона, как полимера с водородными связями, рассмотрено Ниссаном [783]. [c.256]

Модель эта объясняет также весьма значительный дихроизм, обнаруживаемый полосой поглощения N—Н в поли-у-бензил-1-глутамате (см. рис. 8). В то же время она не дает объяснения различия дихроизма для валентных частот N—Н (3300 см ) и С=0 (1660 см ), ибо при линейности водородной связи (как в этой модели) можно было бы ожидать одинакового дихроизма для расположенных параллельно связей N—Н и С=0, как это в действительности наблюдается в р-, или вытянутой, конфигурации син тетических полипептидов и найлона. Тип дихроизма, показанный на рис. 8, можно объяснить на основе представления о нелинейной водородной связи (как в модели на стр. 307). [c.315]

Физические свойства многих полярных полимеров найлона (полиамидная смола), целлюлозы н других обусловлены водородными связями. [c.48]

Предполагается, что при взаимодействии как с найлоном-6,6 (25), так и со смолами, обладающими высокими эксплуатационными свойствами (30), между полярными центрами полимера и молекулами воды образуются водородные связи, которые при низких температурах действуют как поперечные сшивки, а при повышенных температурах оказывают пластифицирующее действие вследствие более высокой тепловой подвижности воды по сравнению с подвижностью сегментов полимерной цепи. [c.15]

Поскольку атомы углерода могут образовывать до четырех связей, они способны создавать разветвленные и сшитые цепи. Изображецный на рис. 21-1 изобутан имеет разветвленную цепь и является изомером линейной молекулы С4Ню- На рис. 21-2 показаны молекулы натурального шелка и его синтетического аналога, найлона. Обе молекулы построены из параллельных, ковалентно связанных цепей, соединенных между собой водородными связями в листовую структуру. Бакелит и мелмак представляют собой твердые, негибкие пластинки, поскольку их мономеры связаны ковалентными связями во всех трех измерениях, образуя сшитую структуру. [c.267]

Рис. 21-2 продолжение]. б-найлон-6,6, молекула которого имеет строение, напоминающее поли-пептидную цепь шелка. Найлон-6,6 впервые был получен в 1935 г. В. Ка-розерсом (фирма Е. I. Du Pont de Nemours and o.). Он имеет такие же водородные связи, как в шелке, но расположенные через большие интервалы вдоль цепей. В обоих случаях ось нити располагается в плоскости рисун- [c.268]

Полиамиды получают при поликонденсации диаминов с дикарбоновымн кислотами, например при конденсации гексаметилендиамина и адипиновой кислоты, полимеризацией ш-аминокислот и другими методами. В результате этих реакций получается полигексаметиленадипамид. Из полигексаметиленадипамида в США изготовляют искусственное волокно найлон. Это волокно по свойствам близко к шерстяному и шелковому волокнам, а по некоторым свойствам даже превосходит их. Исключительно высокое сопротивление разрыву найлонового волокна, достигающее 4000—4500. кгс/см объясняется полярностью молекулы полигексаметиленадипамида, возможностью образования водородной связи между отдельными молекулярными цепочками и тем, что в вытянутом волокне полиамид находится главным образом в ориентированном, кристаллическом состоянии. Близко по свойствам к найлону полиамидное волокно капрон, получаемое в Советском Союзе путем полимеризации капролактама. [c.420]

Свойства полиамидов и области их применения. Полиамиды— твердые роговидные полимеры с высокой температурой плавления (например, 218°С у капрона, 264°С у найлона). Высокая температура плавления объясняется значительным процентом кристаллической фазы и образованием водородных связей между цепями (рис. 66, а). Полиамиды обладают хорошими механическими свойствами. Они весьма стойки к истиранию и отличаются высокой разрывной прочностью (700—750 кгс1см ). Плотность 1,14. Полиамиды регулярного строения очень стойки к действию обычных растворителей. Только сильно полярные соединения, такие, как фенол, крезолы, муравьиная кислота, растворяют полиамиды такого типа. Смешанные полиамиды растворяются при нагревании в низших алифатических спиртах (метиловом, этиловом) в смеси с небольшими количествами воды (от 10 до 20%). При остывании и хранении растворы смешанных полиамидов преврашаются в гелеобразную массу. При нагревании гель можно снова превратить в прозрачный раствор. [c.236]

Собственно процесс окрашивания (т. е. выбор красителя и способ крашения) в значительной степени зависит от типа взятого волокна. Так, например, волокна животного происхождения, такие, как шерсть или шелк, т. е. волокна белкового характера, красят кислотными или основными красителями, которые реагируют с основными или кислотными группами белковых -макромолекул. Напротив, целлюлозные волокна, например хлопок, лен или коноплю, часто окрашивают красителями, которые образуют водородные связи с молекулами волокна. Такие красители называют субстантивными. Активные красители— это те, которые реагируют с помощью одной из своих групп с определенной группой окрашиваемого волокна, например образуя эфирные связи на макромолекулах целлюлозы. Все четыре названных типа красителей, т, е. кислотные, основные, субстантивные и активные, относятся к так называемым прямым красителям. Для синтетических полиамидных волокон (силон или найлон), полиэфирных волокон (тесил) или полипропилена используются другие красящие средства, которые в отличие от рассмотренных, не образуют химических связей с волокнами. [c.300]

В процессе вытяжки полиамидньтх волокон сначала параллельно Оси волокна распо-тагается плоскостть кристаллов, в которой Рйсполох(ены водородные связи. При определенной обработке Пленки найлон образуют плоскостную текстуру, причем поверхность пленки совпадает с плоскостью кристаллитов, содержаще дородные связи. [c.111]

Образование смешанных полимеров, содержащих как амидные, так и имидные группы, происходит при поли конденсации трикарбаллиловоА кислоты с диаминами Менее регулярная структура макромолекул и уменьше иие количества водородных связей (по сравиению с най лоноы-66) делают получаемые полимеры несколько бо лее низкоплавкими. Например, полимер из этилендиа мина имеет т. пл. 170° (вместо 265° для найлона-66) В другом случае, когда легко происходит образование циклов, в результате реакции получаются линейные полиамиды вместо ожидаемых трехмерных продуктов, несмотря на то, что функциональность мономеров равна 2,Б. [c.97]

Кьюминс и Ротеман при изучении газопроницаемости сополимера винилхлорида с винилацетатом наблюдали два перехода один при 30 °С (двил<ение ацетатных групп), второй при 77°С (движение сегментов основной цепи). Для полимеров, содерл<ащих водсфод-иые связи (диффузия н-бутанола в найлон),зависимость IgD—l/r в области перехода вырал<ается четырьмя линейными отрезками Характер теплового разрушения структур, образованных водородными связями, довольно сложен и зависит от ряда факторов Большим числом переходов характеризуется такл<е зависимость IgD—1/Г для системы азот — полиэтилентерефталат . Переход полимера из высокоэластического в стеклообразное состояние характеризуется значительным изменением параметров Do и д, входящих в уравнение температурной зависимости диффузии (6.14). При температурах ниже Гс значение Ец уменьшается на 10— 15 ккал/моль, а предэкспоненциальный множитель Do уменьшается на 10—15 порядков. [c.119]

В процессе вытяжки полиамидных волокон сначала параллельно оси волокна располагается плоскостть кристаллов, в которой расположены водородные связи. При определенной обработке клецки найлон образуют плоскостную текстуру, причем поверхность пленки совпадает с плоскостью кристаллитов, содержащей ОДоро 1Ные связи. [c.111]

Ачхэммер и сотр. [2] обнаружили образование прочных водородных связей между молекулами найлона, на что указывает сдвиг поглощения иминогруппы (NH), обычно лежащего около 2,83—2,93 мк, в сторону более длинных волн при одновременном увеличении интенсивности поглощения. Этот сдвиг пика поглощения и увеличение его интенсивности можно приписать образованию водородных связей линейного типа (NH — О). [c.273]

Комплексное исследование сферолитов в тонких пленках найлона нри помощи электронной микроскопии и микродиф-ракции было проведено Скоттом [62]. Обычным светлопольным методом была изучена морфология сферолитов, тогда как тем-нонольный метод позволил наблюдать рост и разветвления дискретных кристаллических областей. Дифракционные исследования показали, что в образцах молекулы были упакованы в плоские листки с водородными связями, ориентированными в плоскости пленки. Какого-либо преимущественного направления ориентации сферолитов не наблюдалось. [c.260]

Лаусон и др. [7], исследовавшие низкотемпературную диснерсию в полипирролндоне [найлон-4], предположили, что водородные связи в амидных группах молекулы полиамидов могут участвовать в распространении релаксации вдоль главной цепи полимера. На этом основании они пришли к выводу о том, что низкотемпературная у-релаксация, связанная с движением метиленовых групп, может иметь место в линейных полимерах, если в цепи содержится последовательность, состоящая не менее чем из трех метиленовых групп. Позднее Гоффман и др. [8] предположили, что у-релаксационный максимум в полиэтилене и полихлортрифторэтилене обусловлен наличием двух независимых релаксационных механизмов, один из которых (ус) был отнесен к движению концов полимерных цепей в дефектах кристаллов, а другой (уа) к движению в аморфных областях. Это предположение можно использовать для объяснения экспериментальных данных, полученных при изучении [c.159]

Разница в длине сегментов дикарбоновой кислоты и амина в алициклических найлонах не допускает образования большого числа межцепных водородных связей, которое происходит в найлоне-6 и найлоне-6,6, а наличие объемистых циклогексиле-новых групп затрудняет плотную упаковку макромолекул. Влияние этих неблагоприятных факторов отчасти компенсируется повышенной жесткостью алициклических фрагментов по сравнению с алифатическими, что придает волокну достаточно большую разрывную прочность. [c.325]

Могут быть получены некоторые кристаллические полимеры с группами, весьма активно участвуюш ими в образовании водородных связей, и способные растворяться при комнатной температуре. Однако в подобных случаях между полимером и растворителем возникают весьма специфические взаимодействия. Например, целлюлоза растворима в 70%-ной серной кислоте и в водном растворе тиоцианата аммония найлон 6,6 растворим в феноле и в 15%-ном меганольном растворе хлорида кальция. [c.141]

Структуру найлона исследовали также Эллиот с соавторами (Elliott, Ambrose, Temple, 1948), применявшие поляризованное инфракрасное излучение. Как уже упоминалось выше, при наличии водородной связи >N—Н- - О—С< частота валентного колебания N—Н равна 3300 см К Эта полоса обнаруживает максимум поглош ения, когда Е-вектор излучения колеблется под прямыми углами к оси цепи. [c.304]