Структура макромолекулы надмолекулярная

Структура полимера все уровни взаимного расположения в пространстве элементов полимерного материала звеньев и сегментов макромолекул (первичная структура - молекулярный уровень), ассоциатов макромолекул (надмолекулярный уровень) геометрические формы и расположение надмолекулярных структур (морфология). [c.405]

Особенности структуры полимерных соединений. Свойства полимеров зависят не только от химического состава и строения макромолекул, но и от их взаимного расположения, т. е. от того, как вещество построено, как образована его структура. Макромолекулы в результате межмолекулярного взаимодействия могут образовать простейшие структурные формы, более сложные структурные образования и наивысшие формы упорядоченности. Различные структурные формы расположения макромолекул получили название надмолекулярных структур. Характерные особенности структуры полимерных тел, разнообразие структурных форм обусловлены прежде всего особенностями строения самих молекул большой длиной, способностью изгибаться и принимать различное положение. Сказывается также величина межмолекулярных и внутримолекулярных сил. [c.13]

Св-ва отдельных В. с. определяются хим. составом, строением, конформацией и взаимным расположением макромолекул (надмолекулярной структурой). В зависимости от этих факторов св-ва B. . могут изменяться в широких пределах. Так, i u -1,4-полибутадиен, построенный из гибких углеводородных цепей, при т-рах ок. 20 С представляет собой эластичный материал, к-рый ниже — 90 °С переходит в стеклообразное состояние, тогда как полиметилметакрилат, построенный нз более жестких цепей, при т-рах ок. 20 °С-твердый стеклообразный продукт, переходящий в высокоэластич. состояние лишь выше 100 °С. Целлюлоза-полимер с очень жесткими цепями, соединенными межмол. водородными связями,-вообще не может существовать в высокоэластич. состоянии до т-ры ее разложения. Большие различия в св-вах В. с. могут наблюдаться даже в том случае, когда различия в строении макромолекул на первый взгляд и невелики. Так, изотактич. полипропилен - кристаллическое вещество, плавящееся ок. 175°С, а атактический вообще не способен кристаллизоваться и размягчается ок. - 40 °С. В данном случае различия в микроструктуре макромолекулярной цепи определяют качеств, различия и в характере надмолекулярной структуры. [c.442]

Рассмотрим структуру полимера на молекулярном (т. е. структуру макромолекулы) и надмолекулярном уровнях. [c.8]

В полимерах структурными элементами являются либо отдельные макромолекулы, либо более мелкие образования (фрагменты), например, сегменты. Элементы макромолекул - звенья, сегменты и др., а также составляющие их атомы находятся в непрерывном движении, стремясь в макромолекуле занять наиболее энергетически выгодное равновесное положение, в результате образуют так называемую надмолекулярную структуру. Макромолекулы как структурный элемент полимера могут иметь разные длины цепи, пространственное расположение звеньев, форму отдельных составляющих и другие особенности. [c.11]

Кластеры представляют собой переходный тип структуры от аморфной к кристаллической. У некоторых полимеров при достаточных размерах кластеров в определенных условиях может происходить кристаллизация - переход в кластерах ближнего неустойчивого порядка в дальний устойчивый трехмерный порядок. Таким образом, процесс упорядочения макромолекул происходит постепенно с образованием все более сложных и более упорядоченных структур, и надмолекулярная структура аморфных полимеров является первым этапом упорядочения макромолекул. [c.136]

С увеличением жесткости и полярности полимерных макромолекул возрастает время перемещения сегментов, а это значит, что затвердевание будет происходить при более высоких температурах. Полимер в стеклообразном состоянии отличается от того же полимера в высокоэластическом состоянии подвижностью элементов структур макромолекул, т. е. временами релаксации для макромолекул, сегментов и надмолекулярных образований в стеклообразном состоянии они очень велики и часто превышают время испытания или эксплуатации полимеров. Последнее подтверждается тем фактом, что значение температуры стеклования зависит от времени выдержки образца полимера в процессе физического или механического воздействия. [c.108]

Надмолекулярные структуры в аморфных полимерах. Особенности строения полимерных тел в А. с. связаны не только с наличием двух элементов структуры макромолекул и их сегментов (или звеньев), но и с образованием различных агрегатов макромолекул элементов надмолекулярной структуры. [c.61]

К факторам, связанным с процессом формирования металлополимерных соединений, помимо температурно-временного режима формирования, в том числе режима отжига, давления и т. д., следует отнести также изменение в процессе формирования соединения химического состава и строения макромолекул, надмолекулярной структуры полимеров, изменение физико-химических свойств поверхностного слоя металла, площади молекулярного контакта, образование и разрушение слабых граничных слоев и т.д. [c.33]

Наполнители могут изменять прочность металлополимерных соединений вследствие изменения химического состава и строения макромолекул, надмолекулярной структуры и реологических свойств полимера, адсорбции низкомолекулярных соединений (антиоксидантов, пластификаторов, продуктов окислительной и термической деструкции и т.д.). Высокой способностью сорбировать низкомолекулярные соединения (спирты, кислоты и т. д.) обладают неорганические полимеры (оксид алюминия, каолин, тальк и др.), характеризующиеся неплотной упаковкой макромолекул и соответственно большей пористостью. При введении порошкообразных неорганических полимеров в полиэтилен или другой орга- [c.37]

Ниже мы покажем, что механизм процесса карбонизации и свойства образующихся продуктов определяются строением полимера, в частности расположением и природой заместителей в основной цепи, стереорегулярностью, наличием и характером сшивок между цепями макромолекул, надмолекулярной структурой, а также условиями карбонизации. [c.168]

На процессы, ведущие к развитию системы сопряженных связей в полиакрилонитриле, влияют многие факторы, в том числе молекулярный вес полимера, конформация его макромолекул, надмолекулярная структура и др. [c.178]

Отсюда следует вывод, что, хотя строение полимера, наличие и расположение заместителей в основной цепи, конформация макромолекул, надмолекулярная структура и т. д. являются определяющим фактором в формировании углеродистой структуры и ее свойств, условия карбонизации играют существенную роль. Это можно показать на примере пиролиза полистирола, который почти нацело разлагается до мономера и низкомолекулярных осколков при температуре 350—420° С в высоком вакууме [101 ] и образует около 60% кокса в инертной атмосфере в условиях теплового удара при 1100° С (скорость нагрева до 100 град сек). Основным газообразным продуктом деструкции в последнем случае является водород [102]. [c.181]

Усложнение строения и состава макромолекул привело, с одной стороны, к большой вариации их гибкости — от весьма гибкоцепных до крайне жесткоцепных, а с другой стороны, к усложнению и разнообразию форм укладки макромолекул в полимерном теле. Оба эти фактора существенно влияют на физические свойства полимерных тел, и поэтому изучение структуры и свойств макромолекул, надмолекулярной структуры полимерных тел и их макроскопических физических свойств стало в настоящее время важной проблемой,. определяющей эффективность дальнейшего развития работ по синтезу и технологии переработки полимеров. [c.4]

Благодаря этому появляются возможности регулирования структуры макромолекул и синтеза желаемых структур, в частности с нужной надмолекулярной структурой, кристаллической или аморфной, а также и стереорегулярных полимеров. [c.64]

Наличие в звеньях молекул двойных связей в основном объясняет высокую реакционную способность эластомеров. Они легко вступают в химическое взаимодействие с кислородом воздуха, озоном и различными низкомолекуляр ными соединениями, которые присутствуют при получении, хранении, переработке эластомеров, а также в условиях эксплуатации самих эластомеров и изделий из них. Благодаря высокой реакционной способности эластомеров открываются широкие возможности направленного изменения их свойств в широком диапазоне проведением тех или иных химических превращений с изменением как химической, так и физической структуры макромолекул и надмолекулярной организации. Это лежит в основе химической модификации эластомеров как важного направления исследования и практического использования для получения новых ценных продуктов и изделий на базе выпускаемых промышленностью синтетических полимеров. [c.135]

Внутри этих структур имеются отдельные цепочки, уложенные каким-либо образом. В реальных условиях элементы структуры никогда не бывают абсолютно жесткими, так как они состоят из гибких образований (за исключением, возможно, состояний, характерных для крайне низких температур, о чем мы уже говорили). Поэтому недостаточно знать только размеры структуры в полимерном материале, а важно учитывать внутреннее строение ее отдельных частей. Это сразу намного усложняет картину и затрудняет исследование при одних и тех же размерах структуры можно наблюдать разные механические свойства и, наоборот, свойства могут быть одинаковыми даже при разных размерах структуры. Более того, даже в случае полимера одного и того же химического строения и с одинаковыми размерами надмолекулярных структур можно получить материалы с различными свойствами, если внутри структуры макромолекулы уложены по-разному. [c.14]

Физическая сущность пластификации заключается в повышении подвижности структурных элементов (сегментов цепей, макромолекул, надмолекулярных и кристаллических структур) за счет ослабления межмолекулярных взаимодействий или понижения степени кристалличности. Главные требования к пластификаторам — эффективность, т.е. способность снижать температуру фазового или физического перехода при относительно невысоком их содержании, минимальная летучесть, химическая инертность, бесцветность и др. [c.47]

Свойства полимеров зависят не только от химического состава, строения и размера макромолекул, но в значительной мере и от их взаимного расположения и упаковки, т. е. межмолекулярного взаимодействия. Расположение макромолекул в полимерах имеет упорядоченный характер, в них установлено наличие разнообразных структурных элементов. Эти структуры называются надмолекулярными. [c.54]

Поглощение ИК-излучения связано с колебаниями молекулы и соответственно ее групп. Взаимодействие между группами оказывает влияние на колебательные частоты. В низкомолекулярных соединениях, имеющих кристаллическую структуру, существует однозначная связь между колебательным спектром этого соединения, его структурой и силами межмолекулярного взаимодействия. В силу статистической природы полимерных объектов характер структуры макромолекул и взаимодействий между ними не имеет такой однозначности. Правда, данная макромолекула в определенных условиях имеет определенный колебательный спектр. Но этот спектр в большей мере, чем для низкомолекулярных соединений, зависит от физических воздействий, изменяющих конформацию макромолекул и надмолекулярную структуру. В колебательном спектре такие изменения находят отражение, и это дает ценную информацию о структуре полимера, что в свою очередь способствует решению ряда физико-химических проблем. [c.18]

Физическая сущность пластификации заключается в повышении подвижности структурных элементов (сегментов, макромолекул, надмолекулярных и кристаллических структур) за счет [c.43]

Дефектность и неоднородность структурных элементов, образующих надмолекулярную структуру покрытий, существенно зависит от химической дефектности структуры макромолекул, которая определяется наличием аномальных звеньев [32]. Большинство известных в настоящее время способов синтеза олигомеров и полимеров связаны с возникновением разнозвенности у образующихся макромолекул, определяющей степень дефектности их структуры [33]. Важнейшей проблемой современной химии является установление связи свойств вещества с его химическим строением [34]. [c.16]

Размеры рассмотренных участков реологической кривой могут быть самыми различными в зависимости от природы системы и условий, при которых проводят испытания механических свойств (например, температуры). В коагуляционных структурах систем с твердой дисперсной фазой предел упругости растет с увеличением концентрации частиц и межчастичного взаимодействия. В этом же наиравлении уменьшается область текучести. Для материалов, имеющих кристаллизационную структуру, например для керамики и бетонов, характерны большая (по напряжениям) гуковская область деформаций и практическое отсутствие области текучести — раньше наступает разрушение материала (хрупкость). Поэтому им не свойственны ни ползучесть, ни тиксотропия. Для полимеров с конденсационной структурой наиболее типичны релаксационные явления, включая проявление эластичности, пластичности и текучести. Доля Гуковской упругости в них возрастает с ростом содержания кристаллической фазы. Наличие области текучести у полимеров объясняют разрушением первоначальной структуры и возникновением определенного ориентирования макромолекул, надмолекулярных образований и кристаллитов. По окончании такой переориентации наблюдается некоторое упрочнение материала, а затем с ростом напряжения материал разруилается. В какой-то степени промежуточными реологическими свойствами между свойствами керамики и полимеров обладают металлы и сплавы. У них меньше области гуковской упругости (по напряжениям), чем [c.380]

Рис. 31.1. Схема различных структур макромолекул а — линейные б—разветвленные в — лестничная г — трехмерная сшитая, кромолекулярных областей, определенным образом упакованных между собой макромолекул. Такая структура относится к надмолекулярной структуре.

Итак, большая длина цепных макромолекул прчводит к появлению у них гибкости. Гибкость ограничена взаимо йствием атомов и атомных групп, связанных с основной цепью. )то взаимодействие ограничивает свободу вращения вокруг углерод-углеродных связей в макромолекуле. Чем больше взаимодействие, тем выше барьер вращения и тем меньше гибкость макромолекулы. Гибкость макромолекул проявляется в характерной для полимеров зависимости свойств от температуры и обусловливает существование трех физических состояний полимера и особенности его кристаллической структуры. Наличие двух основных элементов структуры — макромолекул и их сегментов — обусловливает особенности надмолекулярной структуры и, в частности, существование флуктуационной сетки. Все это вместе делает для полимера наиболее типичной не чисто упругую или чисто вязкую (необратимую) деформацию, а деформацию вязкоупругую. [c.105]

Электронные микроскопы дают возможность увидеть отдельные коллоидные частицы, крупные макромолекулы (например, белков), вирусы, элементы кристаллической решетки и другие субмикроско-пические объекты размером 10 —10" см. Методом электронной микроскопии можно также наблюдать структуру полимеров. Если классическим методом структурного анализа (рентгенографическое исследование) можно получить сведения лишь о строении областей, размеры которых в десятки и сотни раз меньше длины полимерных молекул, то применение электронной микроскопии позволяет исследовать структуры, образующиеся при взаимодействии макромолекул (надмолекулярные структуры). [c.166]

Биологические макромолекулы, надмолекулярные структуры, клеточные органоиды, клетки, организмы, популяции — сложные системы, т. е. совокупности элементов, взаимодействующих друг с другом. Изучение явлений жизни исходит из исследований этих взаимодействий. Вместе с тем физическое рассмотрение сложной системы не может не основываться на изучении составляющих е элементов, взятых порознь, вплоть до молекулярного уровня организации. Сами взаимодействия определяются природой этих элементов. Соответственно мы имеем дело с ферментом и геном, с аксоном и миофибрилдой, с митохондрией и хлоропластом. Эти элементы более сложных систем в свою очередь представляют собой сложные системы. Анализ явлений жизни на всех уровнях организации требует подходов, согласующихся с представлениями общей теории систем. [c.512]

Существенно то, что, хотя принципиальные возможности достижения определенных механических прочностей зашифрованы в структуре макромолекул [3], механические свойства реализуются на уровне не молекулярной, а надмолекулярной структуры [4] (в дальнейшем мы будем говорить об уровнях надмолекулярной организации). Подчеркиваем, что это касается в первую очередь именно механических свойств. Если молекулы обладают полупроводниковыми, антирадиационными или кислотоустойчивыми свойствами, то полимер наверняка тоже будет ими обладать, независимо от надмолекулярной организации. Но если молекулы обладают каучуко- или волокноподобными свойствами, то это еще не означает, что при любом способе формования изделий из полимера получится каучук или волокно. [c.46]

В. с. могут существовать в кристаллическом (см. Кристаллическое состояние) и аморфном (см. Аморфное состояние) состояниях. Необходимое условие кристаллизации — регулярность достаточно длинных участков макромолекулярной цепи. В кристаллич. полимерах возможно возникновение разнообразных кристаллич. форм (фибрилл, сферолитов, монокристаллов и др.), тип которых во многом определяет свойства полимерного материала (см. Модификация структурная). Не-закристаллизованные полимеры могут находиться в трех физич. состояних стеклообразном, высокоэластич. и вязкотекучем (см. Аморфное состояние, Физическое состояние). В. с. с низкой (ниже комнатной) темп-рой перехода из стеклообразного в высокоэластич. состояние наз. эластомерами, с высокой — пластикам и. Свойства отдельных В. с. определяются химич. составом, строением и взаимным расположением макромолекул (надмолекулярной структурой) в конденсированной фазе. В зависимости от этих факторов свойства В. с. могут меняться в очень широких пределах. Так, 1,4-цис-полибутадиеи, построенный из гибких углеводородных цепей, при темп-ре ок. 20°С представляет собой эластичный материал, к-рый при темп-ре <—90°С переходит в стеклообразное состояние, в то время как полиметилметакрилат, построенный из более жестких цепей, при теми-ре ок. 20°С — твердый стеклообразный продукт, переходящий в высокоэластич. состояние [c.275]

Данные дилатометрич. исследований позволяют определять по только темп-ры фазовьгх переходов, по и исследовать влияние на них различных факторов (mo.i[. массы, термич. предыстории, скорости нагрева и др.). Ход дилатометрич. кривых в области переходов зависит от структуры макромолекул и надмолекулярной структуры полимера, что позволяет исследовать характер переходов в сополимерах, разветвленных и сшитых полимерах, в системах полимер — полимер и полимер — нпзкомолекулярное вещество. Дилатометрич. кривые кристаллич. полимеров часто использ гют для анализа степени кристалличности. Этот анализ основан на соотношении [c.359]

Взаимодействие полимер-полимер приводит к образованию структур на надмолекулярном уровне. В частности, при концентрировании система ПВХ-рас-творитель последовательно проходит ряд стадий от изолированных макромолекул ПВХ в растворе (предельно разбавленный pa TBoji) к ассоциатам и агрегатам из макромолекул в растворе. При дальнейшем увеличении концентрации ПВХ в растворе имеет место образование пространственной флуктуационной сетки со структурой, подобной структуре полимера в блоке. [c.143]

Различия в упорядоченности структурных элементов, обусловленные структурными превращениями, приводят к различию в плотностях, свободных энергиях и др. термодинамич. параметрах одного и того же по химич. составу и строению аморфного полимера. Однако полимер в А. с. всегда характеризуется меньшими значениями плотности и большими значениями свободной энергии, чем тот же полимер в кристаллич. состоянии. Необходимо также обратить внимание на значение особенностей полимеров в А. с. для понимания свойств кристаллич. полимеров. Последние всегда содержат в своем объеме разные нарушения дальнего порядка. К их числу относятся области, незакристаллизовавшие-ся из-за нарушения регулярности строения цепей или возникновения при кристаллизации внутренних напряжений, отставшие в кристаллизации области, к-рые по каким-либо причинам были до начала кристаллизации аморфного полимера в более разуцорядоченном состоянии, чем остальные. К числу таких нарушений относят также и закономерно возникающие нар5гшения порядка в расположении звеньев макромолекул в кристаллич. образованиях (участки макромолекул, осуществляющие складывание их при образовании простейших элементов кристаллич. структуры,— см. Надмолекулярные структуры. Кристаллическое состояние). Все эти нарушения дальнего порядка приводят к проявлению в свойствах кристаллич. полимеров определенных черт, характерных для полимеров в А. с. Это дало повод к развитию представлений о двухфазности кристаллич. полимеров и оценки соотношения кристаллич. и аморфных областей при помощи т. наз. степени кристалличности полимеров. Однако такое представление, позволяя формально описать поведение реальных [c.62]

Для полимеров с конденсационной структурой наиболее типичны релаксационные яв.тения, в том числе проявление эластичности, пластичности и текучести. Доля гуковской упругости в них возрастает с ростом содержания кристаллической фазы. Наличие области текучести у полимеров объясняют разрушением первоначальной структуры и определенным ориентирова нием макромолекул, надмолекулярных образований и кристаллитов. По окончании такой переориентации возможно некото- [c.435]

Поскольку для многих полимераналогичных превращений такие условия недостижимы, было введено большое число различных параметров и исследованы различные факторы, влияющие на протекание реакций на полимерах. Наличие этих факторов приводит к тому, что принцип Флори не применим к большинству полимераналогичных реакций. Причиной специфики полимераналогичных реакций является ряд эффектов, обусловленных структурой макромолекул доступность функциональных групп эффект соседних групп конфигурационный эффект конформационный эффект электростатический эффект надмолекулярный эффект кооперативный эффект эффект пегомогепной активности влияние длины цепи. Во время одной реакции могут одновременно проявляться несколько эффектов и разделить их довольно трудно. [c.12]

Один из видов надмолекулярной структуры аморфных полимеров— глобулярная структура. Макромолекулы свертываются в шарообразные частицы — глобулы. Глобулы обычно образуются у тех полимеров, молекулы которых не несут заряда, например у полиакриловой кислоты. Полиакриловая кислота (ПАК)—очень слабая кислота, практически не диссоциированная ( СН2.-СН-) . [c.31]

Высокая склонность макромолекул к агрегации н к структуро-образованию даже в разбавленных растворах, как это видно из результатов исследований, проведенных в последние годы, показывает, что надо учитывать и эту особенность химического поведения макромолекул. Причем десь существенно з.1 [Я1 иг ня.тмс -лер.уляриой организации, ьс го.поря о том, что таки- структур ые надмолекулярные эффекты должны сказываться, естественно, и в топо химических реакциях, протекающих в твердой фазе. Наконец, механически напряженное состояние полимерных цепей в процессе деформации также приводит к изменению реакционной сиособ.тости звеньев не только по сравнению с низкомолекуляр- [c.60]

С ней тесно смыкается вторая задача, состоящая в установлении общих законов формирования надмолекулярной структуры. Действительно, надмолекулярная структура полимерного тела формируется ири очень разных условиях. Она формируется уже в процессе синтеза макромолекул, когда возникающие макромолекулы агрегируются и образуют ту или иную физическую структуру создающегося по.лимерного тела. Она формируется и в условиях получения многих полимерных изделий из растворов или из расплавов полимеров. Каковы законы формирования иадмолеку-лярпой структуры во всех этих случаях Ответ на этот вопрос необходимо знать как для развития самой физики полимеров, так и для проведения оптимальных процессов синтеза и переработки полимеров. [c.136]

В вискозе макромолекулы ксантогената целлюлозы и их агрегаты расположены хаотично. Такое же хаотичное расположение мокромолекул и их агрегатов сохраняется и в образующемся в осадительной ванне волокне, если оно не подвергается вытягиванию при формовании. Вследствие этого нить обладает очень низкими физико-механическими показателями. Чтобы повысить эти показатели, формующуюся нить вытягивают (тянущим механизмом). При этом происходит ориентация макромолекул гидратцеллюлозы и их агрегатов вдоль оси волокна. В результате расстояние между макромолекулами несколько сокращается, взаимосвязь между ними увеличивается и образуются элементы, определяющие структуру волокна (надмолекулярная структура). Только таким путем можно придать волокну прочность и удлинение, необходимые для дальнейшей его переработки. [c.171]

Регулируя содержание сомоно-мера в сополимере с этиленом, удается получать широкую гамму материа.лов, отличающихся в первую очередь по свойствам, связанным с упорядоченностью структуры. Сополимеры этилена с а-олефинами представляют интерес и как модельные соединения [2, 3] для исследования связи структуры макромолекул я надмолекулярных образований. Модельный характер сополимерам придает практически полная однотипность ответвлений, число которых поддается регулированию и определению. [c.18]