Отличие полимеров от низкомолекулярных веществ

Кристаллизация полимеров — сложный многоступенчатый процесс. Этим объясняется многочисленность форм кристаллических структур в полимерах. Простейшие элементы структуры — пачки макромолекул. Они состоят из многих рядов цепных макромолекул, последовательно расположенных относительно друг друга. В пачках наблюдается высокая упорядоченность макромолекул, при которой индивидуальность отдельных частиц утрачивается. Дальнейшее упорядочение структуры сопровождается возникновением более сложных надмолекулярных образований. Таковы фибриллы — линейные пачки и их агрегаты, сохраняющие ярко выраженную продолговатую форму, и сферолиты — игольчатые кристаллические образования, радиально исходящие из одной точки. В особо благоприятных условиях пачки складываются в ленты , а последние формируются в пластины. Так возникают единичные кристаллы полимеров, например полиэтилена. Единичные ограниченные монокристаллы — конечая форма кристаллических структур. Необходимо отметить, что у полимеров в отличие от низкомолекулярных веществ не получены монокристаллы достаточно больших размеров. [c.492]

В отличие от низкомолекулярных веществ, которые характеризуются определенной молекулярной массой, полимеры состоят из макромолекул разной длины и массы, т.е. они полидисперсны, поэтому молекулярная масса полимеров является величиной усредненной. [c.11]

Растворение линейных аморфных полимеров в отличие от низкомолекулярных веществ начинается с набухания [76]. Молекулы растворителя проникают в полимерную структуру посредством диффузии и образуют набухший поверхностный слой между растворителем и исходным полимером. В случае позитивных резистов достигается минимальная деформация рельефа из-за слабого набухания области, соседней с экспонированной, которая удаляется растворителем. В случае негативных резистов желательно минимальное набухание облученных областей при экстракции растворимой фракции (золя) полимера из структурированной нерастворимой фракции (геля). В результате набухания и увеличения объема полимера происходит распрямление макромолекул и диффузия сольватированных полимерных клубков в растворитель. Скорость набухания и растворения уменьшается с ростом ММ полимера. Коэффициент диффузии оказывает влияние на кинетику растворения, а термодинамический параметр растворимости — на толщину набухшего слоя [77]. Скорость растворения и степень набухания определяются концентрационной зависимостью коэффициента диффузии растворителя в полимер [78]. Факторы, определяющие подвижность растворителя в полимерной матрице (тактичность, и характер термообработки полимера, размер молекул растворителя), влияют на растворимость полимера нередко больше, чем его ММ [79]. [c.50]

При плавлении кристаллических полимеров наблюдается последовательное изменение координационного и ориентационного порядков. Структура полимеров в твердом состоянии, характеризующаяся лишь дальним ориентационным порядком, относится к так называемой паракристаллической модификации. В пространственно упорядоченные области может входить не вся макромолекула целиком, а некоторая ее часть (рис. 3.10). Полимерная цепь последовательно проходит участки высокой упорядоченности (кристаллиты) и аморфные области. В отличие от низкомолекулярных веществ, где кристаллическая и аморфная фазы разделены четкой поверхностью раздела, в полимерах такая поверхность раздела отсутствует. Кристаллические области статистически распределены в аморфной массе. С увеличением гибкости регулярно построенных макромолекул облегчается кристаллизация полимера. [c.142]

В отличие от низкомолекулярных веществ для полимеров характерны только конденсированные агрегатные состояния жидкое и твердое. В газообразном состоянии они не могут существовать, так как при нагревании разлагаются или сгорают задолго до достижения температуры кипения. [c.394]

В отличие от низкомолекулярных веществ, имеющих определенную молекулярную массу, полимеры могут характеризоваться только средней молекулярной массой, так как содержат макромолекулы различных размеров, хотя и одного строения. [c.241]

С другой стороны, в отличие от низкомолекулярных веществ для иолимеров характерно глубокое проникновение растворителя во внутренние слои веществ (набухание), которое на много порядков обгоняет ио скорости процесс диффузии вещества в растворитель. Таким образом, образование слоя, представляющего собой раствор вещества в растворителе, происходит не над поверхностью твердого тела (как в случае низкомолекулярных веществ), а как бы в поверхностных слоях самого полимера. [c.214]

Речь идет о введении в полимер низкомолекулярных веществ, имеющих в отличие от обычно применяемых растворителей относительно низкое давление паров, что позволяет им удерживаться в полимерном изделии в течение всего срока его эксплуатации. Таким образом, пластификация может рассматриваться как обычное введение растворителя, и соответственно здесь применимы все следствия, вытекающие из анализа систем иолимер — растворитель. [c.350]

Вязкость растворов полимеров является одним из свойств, определяющих их отличие от низкомолекулярных веществ. Даже разбавленные растворы полимеров (до 1 %) имеют аномально высокую вязкость. [c.76]

Большое значение имеет регулярность построения макромолекул, в частности, расположение боковых заместителей. Регулярность в построении макромолекул создает условия для плотного расположения макромолекул и способствует кристаллизации. В отличие от низкомолекулярных веществ полностью кристаллические полимеры практически отсутствуют, одиако степень кристалличности может достигать 90—95 Р/,. Плотно упакованные макромолекулы с регулярной структурой образуют кристаллическую фазу, называемую кристаллитами. Кристаллиты окружены макромолекулами, не способными кристаллизоваться и образующими аморфную фазу. [c.183]

При нагревании полимера до 7 >Т . звенья полимера восстанавливают подвижность и свои вращательные движения, но благодаря химической связи многих звеньев в макромолекуле проявляется существенное отличие от низкомолекулярных веществ. В определенном интервале температур сумма межмолекулярных связей по длине цепи остается настолько значительной, что цепи не могут перемещаться друг относительно друга и их взаимное расположение остается неизменным. В то же время цепи, благодаря подвижности звеньев или отдельных участков цепей, приобретают гибкость. В этом состоянии полимерный материал обладает высокоэластическими свойствами, он легко деформируется и способен к значительным удлинениям. Следует заметить, что различие в поведении макромолеку-лярных цепей и в поведении их звеньев, впервые установленное в работах Каргина и сотрудников, вообще является одной из характерных особенностей полимерных материалов, обусловливающей многие их интересные свойства. [c.225]

Кристаллизация полимеров, в отличие от низкомолекулярных веществ, проходит обычно не полностью [c.302]

Рентгеноструктурный анализ является в настоящее время наиболее полно разработанным и очень чувствительным методом исследоваиия структуры высокомолекулярных веществ " При помощи рентгеноструктурного анализа получено м>ного ценных сведений о конфигурации макромолекул, а также о строении, ориентации и размерах упорядоченных областей в структуре. В отличие от низкомолекулярных веществ, у полимеров до сих пор не получены монокристаллы достаточно больших размеров, пригодные для проведения структурного анализа. Подавляющее большинство полимеров полностью не кристаллизуется, т. е. какая-то часть вещества в них находится в неупорядоченном состоянии. Поэтому на рентгенограммах кристаллических полимеров наряду с четкими рефлексами имеется обычно и широкое аморфное гало. [c.106]

Низкомолекулярные веш,ества и, следовательно, низкомолекулярные полимеры из стеклообразного состояния переходят в жидкое, высокомолекулярные вещества из стеклообразного состояния переходят в высокоэластическое состояние, а при дальнейшем нагревании — в вязкотекучее состояние. Поэтому у высокополимеров в отличие от низкомолекулярных веществ температуры текучести и стеклования не совпадают. [c.188]

Необходимо учитывать взаимодействие полимера с растворителем, которое может привести к сольватаций. Во время реакции часто наблюдается изменение растворимости, которое затрудняет дальнейший ход реакции. Качество растворителя влияет на возможные взаимодействия, например на реакции циклизации. В плохих растворителях такие реакции протекают легче. Для многих реакций на полимерах (в отличие от низкомолекулярных веществ) нужно учитывать возможность протекания как внутри-, так и межмолекулярных превращений. При всех полимераналогичных реакциях, которые могут проходить только до ограниченной степени превращения, нужно принимать во внимание неоднородность химического состава макромолекул. Надо также учитывать, происходит ли реакция в кристаллическом или аморфном полимере. При высокой степени кристалличности диффузионные процессы проходят медленно и в аморфно-кристаллических полимерах сначала затрагивают аморфные области. [c.11]

В отличие от низкомолекулярных веществ, фазовое равновесие кристаллизации редко достигается в полимерах благодаря действию различных кинетических и стерических ограничений, поэтому наличие гибких цепей регулярной структуры является необходимым, но не достаточным условием кристаллизации. Например, Натта не удалось закристаллизовать изотактические полимеры — поли-п-иодстирол и поли-п-хлорстирол. Таким образом, некоторые [c.209]

Более точно может характеризовать образец температура плавления. Плавление полимеров, в отличие от низкомолекулярных веществ, происходит в некотором интервале температур [14, с. 134]. Для термопластов в табл. 1.1 приводится температурный интервал, в котором полимер переходит в расплавленное состояние. Определение можно проводить в приборе для установления температуры плавления низкомолекулярных веществ. Образец полимера массой 2—3 мг тщательно измельчают и вносят в капилляр диаметром 2—3 мм, помещают в прибор и наблюдают за его размягчением и плавлением. [c.9]

Аморфные линейные полимеры при нагревании постепенна переходят из стеклообразного в высокоэластическое, а затем в вязкотекучее состояние. При понижении температуры осуществляется обратный переход. Все эти переходы нефазовые. Таким образом, у аморфных полимеров в отличие от низкомолекулярных веществ вместо температуры плавления есть температурный интервал размягчения — интервал высокоэластического состояния. [c.38]

Полимеры, в отличие от низкомолекулярных веществ, ие имеют определенного зиачеиия молекулярной массы, поскольку их макромолекулы имеют различную длину. Для характеристики молекулярной массы полимеров используют среднее ее значение. Усреднение проводят по количеству (числу) молекул с определенной массой (среднечисловая молекулярная масса) или по массовой доле молекул с определенной массой (средиемассовая молекулярная масса). Та нлн иная величина получается в зависимости от способа определения. Осмометрическим, эбулиоскопиче-ским, криоскопическим и химическим методами находят средне-числовую молекулярную массу, а методом светорассеяния — средиемассовую молекулярную массу. Наиболее точной характеристикой молекулярной массы служат дифференциальные кривые молекулярно-массового распределения, представляющие собой пики, ширина которых свидетельствует о полидисперсности полимера. [c.182]

Кроме того, в отличие от низкомолекулярных веществ под действием больших нагрузок макромолекулы полимеров изменяют форму — переходят из одной конформации в другую. Этот переход вынужденный, вызванный воздействием внешних сил. В результате деформируется сам образец полимера. Такую де-ф)ормацию называют вынужденной высокоэластической (вынужденно-эластической) деформацией. Эта деформация необратима, т. е. после снятия нагрузки первоначальные размеры и форма образца не восстанавливаются. Однако если деформированный образец нагреть выше Тс, а затем снова охладить, то первоначальные размеры и форма образца восстанавливаются. [c.43]

В отличие от низкомолекулярных веществ пластическая деформация полимеров (ползучесть) может проявляться не только в вязкотекучем состоянии, но и в высокоэластическом и стеклообразном. Однако такие деформации возможны лишь при больших нагрузках вязкость полимеров в стеклообразном состоянии крайне велика и составляет 10 пз и более [25]. [c.22]

Для полимеров, как и для низкомолекулярных веществ, весьма характерно явление полиморфизма. В зависимости от условий кристаллизации можно получить кристаллические структуры с различными типами ячеек для полимера одного и того же химического строения. Однако в отличие от низкомолекулярных веществ полимерные вещества образуют кристаллы с большим количеством дефектов. Нарушения в кристаллической структуре полимерных тел могут быть весьма различными. Эти нарушения проявляются в первую очередь в местах поворота цепей макромолекул в кристалле. [c.62]

Синтетические полимеры не являются молекулярно однородными веществами, а представляют собой смесь макромолекул с различной длиной цепи и с разным молекулярным весом. В этом их существенное отличие от низкомолекулярных веществ, состоящих из совершенно одинаковых молекул, имеющих один и тот же молекулярный вес. [c.12]

Расплавляются при нагревании кристаллические (точнее, полукристаллические) полимеры. Для аморфных полимеров характерно постепенное размягчение. Температура плавления является величиной, зависящей от строения решетки твердого вещества, и представляет собой температуру, при которой кристаллическая решетка нагреваемого твердого вещества разрушается вследствие усиливающегося теплового движения атомов или групп атомов. Температура плавления тем выше, чем сильнее межмолекулярные силы и чем плотнее упаковка решетки. Образование водородных связей вызывает повышение температуры плавления. Изомеры предельных углеводородов с прямой цепью имеют более высокую температуру плавления, чем соответствующие изомеры с разветвленной цепью. В пределах каждого гомологического ряда температура плавления возрастает с увеличением молекулярного веса до определенного предела. В отличие от низкомолекулярных веществ полимеры плавятся в некотором интервале температур, что обусловлено их неоднородностью. [c.69]

В стеклообразном состоянии для полимеров характерны лишь малые деформации при небольших напряжениях. Однако в отличие от низкомолекулярных веществ полимеры, находящиеся в стеклообразном состоянии, под действием больших усилий способны развивать при определенных условиях значительные деформации (до нескольких сотен процентов). Способность стеклообразных полимеров развивать большие деформации называют вынужденной эластичностью, а деформацию — вынужденно-эластической. Вынужденно-эластическая деформация развивается в температурном интервале между Гхр и температурой стеклования полимера Тс. [c.158]

В отличие от низкомолекулярных веществ полимеры не являются индивидуальными веществами со строго определенными физическими константами и, в частности, с определенной величиной молекулярного веса. Они представляют собой смесь макромолекул одинакового строения, но с различным, хотя и близким, молекулярным весом такую смесь нельзя разделить на индивидуальные вещества. Молекулярный вес полимера есть величина среднестатистическая, отражающая средний молекулярный вес. [c.280]

В отличие от низкомолекулярных веществ полимеры не являются индивидуальными веществами. Они представляют собой смесь полимергомологов, различающихся по молекулярной массе (длине цепи). [c.34]

Для того чтобы пластифицированный полимер был устойчив во времени, пластификатор должен быть вязким, малолетучим, т. е. иметь высокую температуру кипения. Такая система полимер — низкомолекулярное вещество представляет собой раствор последнего в первом, в котором количество низкомолекулярного вещества колеблется от долей процента до десятков процентов. В отличие от растворителей, используемых при формовании пленок и волокон, низкомо- [c.171]

Полимеризация, как и любой самопроизвольно протекающий процесс, возможна только в том случае, если свободная энергия полимера меньше свободной энергии мономера. Однако в отличие от низкомолекулярных веществ свободная энергия (энергия Гельмгольца) полимера не является однозначной величиной, и процесс полимеризации с термодинамической точки зрения, строго говоря, нельзя свести только к реакции [c.20]

Поскольку природа концевых звеньев в полимере определяется способом его получения, свободная энергия полимера и, следовательно, изменение свободной энергии в процессе полимеризации также зависят от способа получения полимера (в отличие от низкомолекулярных веществ). Правда, неопределенность в выражении для свободной энергии быстро убывает с длиной цепи, так что в случае достаточно длинных цепей ее просто невозможно определить экспериментально. Однако для некоторых гомологических рядов эта величина найдена. [c.20]

Термомеханические кривые аморфных и кристалли ческих полимеров имеют неодинаковый вид (рис. 20). В кристаллическом полимерном веществе всегда имеется целый набор кристаллических образований — пластины, фибриллы, сферолиты, устойчивость которых весьма различна. Поэтому у полимерных кристаллов, в отличие от низкомолекулярных веществ, нет резко выраженной точки плавления. Их точка плавления составляет несколько, а иногда даже десятки градусов. [c.79]

Полимеры отличаются от низкомолекулярных веществ значительным временем установления механического равновесия, т. е. большим временем релаксации (от лат. ге-1аха1 о — уменьшение напряжения, ослабление). Поэтому механические свойства полимеров зависят от продолжительности действия сил, вызывающих деформации. Деформация — это изменение формы тела под действием внешней силы (растяжение, сжатие, сдвиг, изгиб, кручение). При упругой (обратимой) деформации тело после прекращения действия внешних сил возвращается к исходной форме. При пластической деформации (необратимой) тело после прекращения действия внешних сил остается деформированным. Отношение силы Р к площади 5, на которую действует сила, называемая напряжением ст [c.496]

В отличие от низкомолекулярных веществ аморфные полимеры обладают еще одним физическим состоянием — высокоэла-стическим. Полимер в высокоэластическом состоянии способен [c.21]

Однако в отличие от низкомолекулярных веществ в полимерах наблюдается не температура плавления, а скорее температурный интервал плавления, положение которого может изменяться в зави-Скмости от -молекулярной массы полимера и размеров микрокристаллитов, поверхностной энергии и концентрации дефектов в микрокристаллитах и других характеристик надмолекулярной структуры образца. Кроме того, па температуру плавления полимеров значительное влияние оказывают условия эксперимента (нанример, скорость нагревания и т. п.), что послужило причиной того, что раньше измерения температуры плавления проводили при очень низких скоростях нагревания с целью максимального приближения к равновесным значениям температуры плавления. В настоящее время эксперименты, напротив, проводят при достаточно высоких скоростях нагревания с. тем, чтобы свести к минимуму возможные изменения надмолекулярной структуры полимера в процессе измерений (в частности, изменение размеров кристаллитов). Строго говоря, вопрос о надежных значениях равновесных температур плавления для различных полимеров остается еще до конца не выясненным. [c.165]

Большие трудности при подготовке для Э. и. блоков полимеров представляет необходимость удаления поверхностного слоя, к-рый м. б. сильно )1скажен при произ-ве волокон, пленок и др. материалов. Применение для этой цели растворителей мало пригодно, т. к., в отличие от низкомолекулярных веществ, растворению полимеров предшествует их набухание на довольно зна-Ч1ггельную глубину. [c.476]

В частности, вводимые в полимер низкомолекулярные вещества могут распределяться в нем различным образом. Частным случаем является равномерное распределение таких веществ во всем объеме полимера, что соответствует истинному растворению низкомолекулярпого вещества в полимере. В этом отношении полимерные системы отличаются от коллоидных снстем, в к-рых взаимодействие дисперсных частиц с дисперсионной средой ограничивается только поверхностными слоями. Но при наличии ограниченной совместимости полимера [c.535]

Полимеры отличаются от низкомолекулярных веществ рядом особых специфических свойств, причем это различие распространяется как на физико-механические свойства полимеров, так и на свойства их растворов. Полимеры обладают большой прочностью и в то же время способны к значительным обратимым высокоэластическим деформациям. Растворы полимеров отличаются повышенной вязкостью и проявляют ряд термодинамических аномалий. Полимеры способны значительно набухать в жидкостях и образуют системы, занимающие промежуточное положение между твердым телом и жидкостью. Наконец, многие полимеры отличаются ярко выраженной способ-иостью к образованию волокон и пленок, т. е. могут проявлять исключительно высокую анизотропию. [c.9]

Важно заметить, что в отличие от низкомолекулярных веществ здесь равновесная концентрация мо1Н.амера формаль но никак не зависит от количества (концентра ции) полимера и активных центров. Что это не совсем так, мы уже убедились три расамотре-нии термодинамики равновесной системы. Одна ко формальный ки-нетичеакий анализ поведения системы вблизи состояния равновесия то казывает, что равновесная концентра ция мономера является такой же [характерной вели чиной для данной системы (при Постоянной температуре), ак и константа равновесия. [c.97]

Важно заметить, что в отличие от низкомолекулярных веществ здесь равновесная концентрация мономера формалшо никак не зависит от количества (концентрации) полимера и активных центров. Что это не совсем так, мы уже убедились при рассмотрении термодинамики равновесной систеаш (см. стр. 154). Однако формальный кинетический анализ поведения системы вблизи состояния рашо-весия показывает, что равновесная концентрация мономера является такой же характерной величиной для данной системы (при постоянной температуре), как и константа равновесия. [c.171]

В отличие от низкомолекулярных веществ полимеры существуют только в двух агрегатных состояниях твердом и жидком. Твердому агрегатному состоянию полимера отвечают два фазовых состояния, отличающихся по упорядоченности взаимного расположения макромолекул. Если соблюдается дальний порядок в расположении макромолекул, то полимер находится в кристаллической фазе, при отсутствии такого порядка —в аморфной. В большинстве случаев полимер представляет собой двухфазную систему, т. е. в нем сосуществуют кристаллическая и аморфная фазы в любых соотношениях, определяемых условиями синтеза или скоростью кристаллизации — частично кристаллические, или аморфно-кристаллические, полимеры. Переход полимера из кристаллической фазы в жидкую или изменения в нем соотношения фаз называется первичным фазо-вымпереходом. [c.233]

Прежде чем приступить к рассмотрению химизма образования полимеров и их реакций, вероятно, уместно хотя бы кратко обсудить методы, применяемые для характеристики полимеров. Полимеры отличаются от низкомолекулярных веществ тем, что они не перегоняются и обычно их не удается очистить методом перекристаллизации. Полимер состоит из отдельных сходных друг с другом макромолекул, обладающих различными моле- кулярными весами, отличающимися один от другого на числа, кратные весу повторяющейся структурной еди- ницы. Охарактеризовать полимеры не так просто, как юномеры определить молекулярный вес, плотность, по- казатель преломления и температуру плавления поли- мера — значит провести отдельную исследовательскую. работу. [c.17]

В свою очередь пачки об )азуют лскты, пластины, глобулы, дендрпты н другие более сложные надмолекулярные структуры (рис. 1-7), из которых может образоваться кристаллическая фаза полимера, в отличие от низкомолекулярных веществ являющаяся [c.31]

В отличие от низкомолекулярных веществ, высокомолекулярные соединения, как в твердой фазе, так и в растворах, могут резко изменять свойства в результате образования небольшого числа химических связей между макромолекулами. Такие связи возникают в результате взаимодействия полимера с различными веществами, содержащими две или несколько реакционноспособных групп. Добавление 0,1—0,2% полифунк-ционального реагента, взаимодействующего с активными группами полимера, достаточно для того, чтобы значительно снизить или полностью устранить растворимость продукта, повысить вязкость концентрированного раствора в 10—100 раз, изменить устойчивость полимера к действию высоких и низких температур. Этот метод регулирования свойств полимеров получил широкое применение в технике. [c.628]

Лишь при дальнейшем повышении температуры полимера до некоторой температуры межмолекулярное взаимодействие цепей настолько ослабляется, что они получают возможность взаимного смещения или измепения их взаимного положения это состояние соответствует течению полимера и называется вязкотекучим, а величина Т —т е м н е-ратурой текучести. Таким образом, аморфные высокомолекулярные материалы в отличие от низкомолекулярных веществ характеризуются не двумя, а тремя состояниями—стеклообразным, высокоэластическим и вязкотекучим,—соответственно разделенными температурами Тд И ТЭТИ состояния, конечно, не следует смешивать с агрегатными состояниями тел—твердым, жидким и газообразным. [c.271]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология