Пластинчато-складчатая структура

Согласно данным о малоугловом рассеянии рентгеновских лучей направления плоскостей пластин при больших степенях растяжения отвечают углам от О до 45° по отношению к направлению вытяжки. Эти результаты подтверждают предложенную схему деформации монокристаллов, осуществляемой наклоном цепей и их скольжением друг по другу. Очевидно, подобным механизмом можно объяснить возникновение относительно больших деформаций при не слишком высоких напряжениях он показывает, что в процессе растяжения монокристаллов происходит постепенный переход от пластинчатой (ламелярной) структуры со складчатыми цепями к фибриллярной структуре, характеризуемой наличием блоков со складчатой конформацией цепей. Однако часть цепей, связывающих отдельные блоки, выпрямлена, что обусловливает периодичность и непрерывность структуры волокна или фибриллы. [c.287]

Кристаллизация может не доходить до конца, а останавливаться на промежуточных стадиях (элементах). Из этих элементов - лент, пластин, микрофибрилл - в результате их агрегации могут получаться крупнокристаллические образования - сферолиты размером от сравнительно мелких (доли микрометра) до видимых невооруженным глазом (до нескольких сантиметров). Сферолиты - это симметричные поликристаллические структуры диско-, или шарообразной формы. Они могут включать цепи в складчатой конформации и вытянутые. Дефектность сферолитов очень высокая, и иногда они могут даже рассматриваться как двухфазные системы. Сферолиты соединяются друг с другом проходными макромолекулами. Сферолиты образуются при кристаллизации полимеров из концентрированных растворов и в блочных полимерах при кристаллизации из расплавов. Встречаются они и в некоторых природных полимерах, например, в натуральном каучуке. Возникают и другие более сложные кристаллические образования, в частности, при соединении друг с другом монокристаллов пластинчатого типа. [c.141]

Складчато-фибриллярная структура (тип а на рис. 1) характерна для гибкоцепных полимеров. В статических условиях такие полимеры кристаллизуются, образуя пластинчатые кристаллы, в которых цепи сложены на себя [5, 7]. Подобная тенденция к складыванию в большей или меньшей степени присуща всем регулярным полимерным цепям как в транс-плоской, так и в спиральной конформации [8]. Неудивительно [c.49]

Разумеется, легко можно себе представить обычные дефекты кристаллической решетки, связанные с внедрением в объем монокристалла концов цепей или же различных дефектов, напоминающих по своей химической структуре структуру повторяющихся звеньев макромолекулы. Однако наиболее значительными (т. е. чаще всего встречающимися) дефектами, несомненно, являются участки перегибов складчатых макромолекул на поверхности пластинчатых кристаллов. Образование сферолитов размерами порядка 1—100 мкм было обнаружено в полимерных образцах уже достаточно давно [2], однако, как вытекает из результатов анализа внутренней структуры сферолитов, полученных в последние годы 13—5], рост сферолитов протекает путем агрегации кристаллов со сложенными цепями. Наиболее проницательные исследователи вообще пришли к гипотезе о складывании макромолекул на основании лишь самого факта [c.220]

Наконец, Хоффман и Лауритцен попытались нарисовать детальную картину роста сферолитов исходя из модели зародыша, построенного из сложенных цепей или пучка макромолекул. Принимая, что свободная энергия поверхности зародыша меньше, когда он построен из сложенных цепей, чем из пучка молекул (типа бахромчатой мицеллы ), они пришли к выводу о то . , что в массе полимера преобладают структуры, построенные из складчатых цепей, а когерентное зародышеобразование на поверхности сложенных цепей наиболее вероятный механизм роста пластинчатых сферолитов. [c.199]

Кроме надмолекулярных структур пластинчатого типа в кристаллических полимерах суш ествуют надмолекулярные структуры фибриллярного типа, которые характеризуются расположением пачек вдоль фибрилл, поэтому в них отсутствует складчатость, присущая структурам пластинчатого типа. В зависимости от условий кристаллизации один и тот же полимер может иметь пластинчатую или фибриллярную структуру. В тех случаях, когда условия процесса кристаллизации не способствуют образованию микрокристаллов, получаются сферолитные структуры. Наиболее распространенным элементом крупных кристаллических структур являются сферолиты. Реальные кристаллические полимеры построены из многообразных надмолекулярных кристаллических структур, одновременно в них могут быть и аморфные пачки (не способные или не успевшие закристаллизоваться), и глобулярные макромолекулы. [c.56]

Возникающие в результате увеличения числа межмолекулярных связей надмолекулярные структурные элементы чаще всего образуют более или менее совершенные кристаллические структуры (сферолиты, пластинчатые или игольчатые кристаллиты и т. п.) однако при набухании или нагревании волокон из труднокристаллизующихся волокно-образующихся полимеров (гидратцеллюлоза, полиакрилонитрил и другие полимеры) вместо кристаллитов могут образовываться менее совершенные структурные элементы — фибриллярные, смектические или складчатые. [c.91]

Рассмотрим прежде всего результаты структурных исследований морфологических образований, получаемых кристаллизацией из раствора. Обнаруженная в конце 50-х гг. морфологическая тождественность выращенных из разбавленных растворов пластинчатых кристаллов низкомолекулярных нормальных парафинов и линейного полиэтилена дала основание Келлеру (см. [33]) предположить, что последние также могут считаться истинными (молекулярными) монокристаллами с минимальной равновесной концентрацией дефектов. Поскольку очевидными дефектами кристаллической структуры полимерных монокристаллов являются участки перегибов макромолекул в складчатой конформации (петли), это предположение означает, что при переходе на растущую грань кристалла каждая макромолекула должна складываться регулярно , т. е. достраивать кристаллическую решетку при минимальной длине петли, которая определяется размерами элементарной ячейки кристалла (рис. V. 1,6). [c.156]

Подробно внутренняя структура хлоропластов была изучена с помощью электронного микроскопа. Установлено, что внутренняя мембрана образует выпячивания в виде плоских протяженных полых мешков, ориентированных параллельно длинной оси хлоропласта, или же они имеют вид сети из разветвленных канальцев, располол енных в одной плоскости (рис. 27, 28). Эти складчатые пластинчатые образования, возникшие из внутренней мембраны, получили название ламелл стромы. Кроме них, в хлоропласте формируются еще плоские замкнутые мембранные мешки в виде дисков, названные тилакоидами. Внутреннее пространство тилакоидов также примерно равно 20—30 нм. Тилакоиды, расположенные стопками, образуют граны (рис. 29) их число в гранах может варьировать от нескольких штук до 50 и более. Тилакоиды в гранах плотно сближены между собой. Места их соприкосновения представляют плотный слой толщиной около 2 нм. В состав х раны, помимо тилакоидов, могут входить и ламеллы стромы, как бы связывающие их между собой. Однако полости ламелл соединяются с межмембранным про- [c.57]

Надмолекулярная структура ПТФХЭ весьма многообразна. На начальных стадиях роста сферолитов кристаллические образования имеют форму стержней [104]. На этой стадии длинные оси волокнистых пучков кристаллитов параллельны между собой, при дальнейшем росте они расходятся веером, образуя вначале снопообразную структуру, затем сферическую. Монокристаллы ПТФХЭ — прямоугольные пластинки и пластинчатые агрегаты круглой формы (по-видимому, дископодобные ламели), впервые были получены Каргиным и сотрудниками [105] кристаллизацией из разбавленных растворов полимера в мезитилене. Цепи в сферолитах и в ламелях характеризуются складчатой структурой. [c.61]

На основании тш ательных морфологических исследований монокристаллов полиэтилена Келлер [16] пришел к выводу о том, что причина образования совершенных монокристаллов, обладаюш их объемностью, правильной внешней огранкой, способностью к сек-торизации и другими свойствами, характерными для пластинчатых кристаллов полиэтилена, заключается в том, что в процессе кристаллизации полимера происходит резкое перегибание макромолекул и образование регулярной плотно упакованной складчатой структуры. Детальный обзор данной проблемы был уже опубликован ранее [13], и поэтому мы ограничимся лишь упоминанием того факта, что образование макроскопического кристалла правильной морфологической формы дает основание считать, что такой же регулярностью должна обладать и исходная складчатая структура, причем, как будет показано ниже, требование реализации регулярной однородной структуры складки может быть обеспечено не моделью рыхлых петель, а лишь моделью резкого складывания. Удобной отправной точкой для последуюш,его обсуждения может послужить показанная на рис. HI.19 модель складки, образованной четырьмя углеродными атомами цепи, которая, как показывают расчеты Френка [16], обладает наибольшей стабильностью. Ниже будут перечислены теоретические и экспериментальные доводы в пользу гипотезы о резком регулярном складывании макромолекул в монокристаллах полиэтилена. [c.224]

Большая часть исследований, посвященных свойствам и структуре сферолитов, была проведена на полиэтилене на их основании можно сделать заключение, что по характеру двулучепреломления они могут быть отнесены к отрицательному типу и имеют пластинчатое строение. Это свидетельствует о том, что они состоят из ламелей, построенных из складчатых цепей, подобных монокристаллам полиэтилена. [c.109]

Иначе обстоит дело в монокристаллах со складчатыми цепями, где дефектные области, образуемые петлями складок (см. участок б, рис. 5, б), являются неотъемлемой частью кристаллов. При самых благоприятных условиях на долю петли приходится 3—5 мономерных звеньев цепи. Это значит, что даже у таких совершенных полимерных кристаллических образований, как монокристаллы со складчатыми цепями, дефекты составляют 5—10% их объема. Долю дефектов можно характеризовать отношением б// (см. рис. 5, б), как это предложено Цванки-ным . При менее благоприятных условиях кристаллизации поверхностные дефектные слои, образованные петлями, занимают еще большую часть монокристалла (б// 1/3). Молекулярные цепи часто возвращаются в монокристалл на некотором расстоянии от места выхода (см. рис. 5, в), и среднее число звеньев, приходящееся на петлю, а следовательно, и величина б возрастают. Такой пластинчатый кристалл рассматривают как сэндвич с кристаллической прослойкой между дефектными поверхностными слоями В настоящее время нет еще четких представлений о структуре поверхностных слоев складчатых монокристаллов и о связи величины и структуры поверхностного дефектного слоя с условиями кристаллизации. Ясно лишь, что дефекты в полимерных кристаллах играют важную роль и являются неотъемлемой частью большинства из них. При этом в отличие от низкомолекулярных кристаллов дефектами являются не только локальные искажения кристаллической решетки, но и участки материала, где отсутствует трехмерный дальний порядок и размеры которых сопоставимы с размерами монокристаллов. Такие участки по существу представляют собой участки аморфной фазы. Поэтому поня- [c.19]

Направление плоскостей пластин при больших степенях растяжения отвечает углам от О до 45° по отношению к направлению растяжения. Эти результаты подтверждают предложенную схему деформации монокристаллов путем наклона цепей и их скольжения друг относительно друга. Таким образом,в процессе растяжения монокристаллов происходит постепенный переход от пластинчатой (ла-мелярной) структуры со складчатыми цепями к фибриллярной структуре, характеризуемой наличием блоков размером порядка 200 A со складчатой конформацией цепей. Однако часть цепей, связывающих отдельные блоки, выпрямлена, что обусловливает периодичность и непрерывность структуры волокна или фибриллы. [c.165]

Согласно модели Хоземанна — Боиара [37], хорошо объясняющей механическое поведение ориентированных систем, ориентированное полимерное тело состоит из пластинчатых, более или менее изогнутых складчатых ламелей, вытянутых преимущественно в направлении, нормальном к направлению ориентации образца, так что ориентация цепей в этих кристаллических образованиях совпадает с направлением растяжения. Между собой эти ламели связаны некоторым количеством проходных цепей, переходящих из одного кристалла в другой, большинство же цепей, выходя из кристалла, изгибается и вновь возвращается в тот же кристалл, образуя складки. Если принять, что такая модель адекватно описывает структуру ориентированных систем, то естественно предположить, что в этом случае механические свойства в продольном направлении будут определяться в основном количеством и свойствами проходных цепей в аморфных прослойках, являющихся слабым (по сравнению с кристаллитом) местом ориентированной системы [38]. [c.52]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология