Гибкость цепных макромолекул

Гибкость цепных макромолекул — отличительная и важная характеристика высокомолекулярных соединений, которая определяет весь комплекс их особых свойств. В результате гибкости макромолекулы постоянно меняют свою конфигурацию. Изменение формы макромолекулы происходит обычно или как результат вращательных колебаний ее отдельных частей около положений, соответствующих минимумам энергии, или в результате скачкообразных вращательных переходов от одной конформации к другой, обладающих минимумами энергии. [c.381]

Понятие о гибкости цепной макромолекулы [c.13]

Степень свернутости таких клубков является количественной характеристикой гибкости макромолекул. Благодаря гибкости цепных макромолекул полимеры могут находиться в высокоэластическом состоянии, не существующем у низкомолекулярных веществ. Реализация гибкости макромолекул, переход их от одной равновесной конформации к другой происходят не мгновенно, а в течение некоторого промежутка времени, называемого временем релаксации. Конечная скорость изменения конфигурации цепных макромолекул обусловлена взаимодействием их с окружающими молекулами. Чтобы макромолекулы смогли реализовать свою гибкость, требуется определенная активационная энергия. [c.319]

Вообще говоря, все факторы, воздействующие на гибкость цепных макромолекул, особенно на интенсивность межмолекулярного взаимодействия, оказывают значительное влияние на проницаемость пластмасс. Так как интенсивность межмолекулярного взаимодействия сильно сказывается на значениях температуры стеклования Гс, то существует связь между диффузией, а следовательно, и проницаемостью пластмасс, и значениями Тс. [c.109]

Физическая сущность высокоэластичных свойств цепных полимеров заключается в распрямлении изогнутых длинных и гибких макромолекул при действии нафузки и в обратном их самопроизвольном сгибании и свертывании при удалении нафузки. Эластичные свойства высокополимеров являются следствием гибкости их цепных макромолекул. Поэтому факторы, определяющие гибкость цепной макромолекулы, обуславливают и эластичность соответствующего высокополимера. [c.427]

Свободно сочлененные цепи. Гибкость цепных макромолекул, обусловленная внутренним вращением и вращательными колебаниями их звеньев, наряду с очень большой молекулярной массой является той отличительной особенностью высокомолекулярных соединений, которая сообщает им весь комплекс характерных для этих веществ свойств. [c.366]

Следует заметить, что неизменность гибкости цепных макромолекул в процессе растворения не является обязательной. В реальных растворах гибкость макромолекул может меняться в любую сторону по сравнению с их гибкостью в исходном полимере. Естественно, что тогда должны наблюдаться также отличные от нуля (положительные или отрицательные) значения теплот смешения полимера с растворителем, а также изменения объема системы в процессе растворения.—Прим. ред. [c.243]

Введение низко.молекулярных веществ в композицию, как правило, неблагоприятно сказывается на санитарно-гигиенической характеристике пленочного материала. Пластификаторы, повышая гибкость цепных макромолекул, улучшают морозостойкость пленки, но при этом могут мигрировать или облегчают миграцию других низ ко-молекулярных компонентов в жидкие среды, ухудшают качество печати, повышают проницаемость и, следовательно, ухудшают защитные свойства материала. [c.256]

Таким образом, в основу всех ранних представлений о структуре и свойствах полимеров легли два положения гибкость цепных макромолекул и их беспорядочное расположение относительно друг друга. Практически это означало, что любое проявление механических свойств полимеров связано только с изменением формы самих макромолекул, причем эта форма может легко изменяться под нагрузкой, так как макромолекулы — гибкие образования. На основе этих представлений создавались стройные теории (например, кинетическая теория высокоэластичности) , объясняющие и позволяющие рассчитывать многие механические свойства каучуков и подобных материалов. Само понятие эластичность также связывалось только с деформацией самих макромолекул. [c.8]

Основным свойством цепных молекул является их гибкость. Действительно, обладая поперечным размером в несколько ангстрем и длиной в несколько тысяч ангстрем, молекула полимера уподобляется волокну диаметром в 10 мк и длиной в несколько миллиметров [13]. Механизм гибкости макромолекул сводится к вращению звеньев цепи вокруг ординарных С—С связей. Гибкость цепных макромолекул приводит к тому, что благодаря тепловому движению они могут принимать различные пространственные формы — конформации. Если макромолекулу растягивать, то вследствие гибкости она будет развертываться и принимать вытянутые конформации. Если внешнюю растягивающую силу удалить, то под действием теплового движения макромолекула стремится свернуться в клубок, отвечающий наиболее вероятным конформациям (рис. 1.3). [c.11]

В предыдущей главе подробно обсуждались основные характеристики полимера, по которым производится оценка его пригодности для формования волокна. Среди этих характеристик важнейшее значение имеют температуры переходов (хрупкости, стеклования, текучести), которые обусловлены, в частности, гибкостью цепей. Как известно, гибкость цепных макромолекул является следствием внутреннего вращения элементарных звеньев полимера вокруг ординарных связей, соединяющих эти звенья. Такое вращение не является полностью свободным, а заторможено вследствие взаимодействия атомов и атомных группировок, входящих в соседние звенья, и межмолекулярного взаимодействия. Чем выше энергия такого взаимодействия, тем меньше вероятность изменения конформации цепи, соответственно тем выше жесткость макромолекулы. Это сказывается па положении точек перехода, в том числе точек стеклования и текучести. [c.41]

Однако если макромолекула не обладает необходимым заяасол энергии, то поворотов звеньев не Пр0исх0ДГ1Т, а наблюдается своеобразное тепловое движение звеньев, проявляющееся в их крутильных колебаниях относительно положения с минимальной энергией. Эти колебания также обусловливают гибкость цепной макромолекулы чем они интенсивнее, тем молекула более гибкая. [c.86]

Таким образом, возможность внутреннего вращения в цепных молекулах в значительной степени повышает их гибкость, которая может изменяться в весьма широких пределах в зависимости от химического состава и строения макро.молекул, а также от среды, в которой они находятся. Именно гибкость цепных макромолекул, наряду с их огромной длиной, обусловливает -весь кО. мплеикс особых свойств, характерных для высокополимеров. [c.168]

Рассмотрение данных, сведенных в табл. 4.1, позволяет сделать некоторые общие выводы о сравнительной термодинамической гибкости цепных макромолекул. Наиболее гибкими являются полисилоксаны, далее идут полимеры с сопряженными связями — полибутадиен, каучук и гуттаперча. Большая гибкость последних сравнительно с полимерами винилового ряда связана, по-видимому, с большей свободой вращения вокруг связей, соседних с двойными. Можно полагать, что жесткость цепей полиакрилнитрила связана с сильным электростатическим взаимодействием соседних боковых групп С = Л/ его цепи, обладающих большим дипольным моментом (я 4 дебаев). Наконец, наибольшую жесткость обнаруживают макромолекулы производных целлюлозы. Таким образом, изменение состава основной цепи макромолекулы, как правило, влияет на ее термодинамическую гибкость сильнее, чем изменение состава боковых групп. Однако иногда влияние последнего фактора также достаточно велико (поливинилнафталин, полиакрилнитрил). [c.291]

Полимерная Цепь йредсТавляет собой в некотором роде уг1бряДоЧеН-ное образование. Это отличает макромолекулы полимера от молекул обычных жидкостей, в которых порядок хотя и существует, но простирается очень недалеко (на несколько молекул). В полимерной цепи может быть много тысяч строго чередующихся звеньев. Одйако проявление гибкости цепных макромолекул за счет флуктуаций и трудность их упаковки в правильные пространственные решетки приводит к тому, что кристаллические полимерные образования почти всегда менее совершенны, чем низкомолекулярные кристаллы.. Двойственность свойств высокомолекулярных веществ ярко проявляется во многих физико-химических процессах, в которых отдельные звенья макромолекул, а также вся макромолекула выступают как.независимые единицы. [c.8]

Итак, мы закончили наше краткое знакомство с го-моцепными полимерами. Их, как мы говорили, гораздо меньше, чем гетероцепных, но и здесь мы имели возмож- ость встретиться с двумя классами полимерных веществ — с линейными цепными полимерами и полимерными телами. Высокоэластические свойства, присущие, например, линейным гомополимерам шестой группы 5 и 5е , определяются высокой гибкостью цепных макромолекул этих веществ. В трехмерных кристаллических полимерных телах (бор и элементы IV группы) наиболее четко выражены другие свойства. Они обусловлены ковалентностью связей, но прочность и пространственная направленность последних препятствуют плотной упаковке атомов, и это определяет меньшую плоуность полимеров (белое и серое олово), чрезвычайно высокую твердость (алмаз и бор) и в некоторых случаях полупроводниковые свойства. Полимеры пятой группы занимают промежуточное положение. [c.124]

Увеличение вязкости в поле продольного градиента скорости (трутоновская вязкость Я) и уменьшение эффективной вязкости (т]) в поле поперечного градиента скорости обусловлено не различием в направлении поля скоростей, а совершенно другими причинами. Расплавы полимеров представляют собой систему, состоящую из надмолекулярных образований (агрегаты, пачки) и макромолекул или отрезков макромолекул, не входящих в состав пачек. Свойства расплавов (растворов) определяются размерами, продолжительностью жизни и прочностью связей макромолекул в пачке, а также гибкостью цепных макромолекул. Изменение конформации макромолекул и размеров агрегатов под влиянием напряжений обусловливает двойственную природу расплава полимеров. В результате разрушения пачек проис.ходит уменьшение вязкости, а выпрямление макромолекул и обеднение конформационного набора вызывают увеличение вязкости системы. В зависимости от величины приложенного напряжения преимущественно может протекать тот или иной процесс, и, как следствие этого, вязкость расплавов может изменяться по-разному. [c.132]

Рассмотрение всей совокупности имеющихся данных по величине а для различных полимеров [161] позволяет сделать некоторые выводы о сравнительной термодинамической (равновесной) гибкости цепных макромолекул. Наибольщей гибкостью обладают полимерные цепи, содержащие (в основном хребте), наряду с атомами углерода или кремния, атомы кислорода и серы — по-лисилоксаны, поликарбоксиды, поликарбосульфиды (ал 1,4-7-1,6). Причиной этого является высокая степень свободы вращения звеньев, примыкающих к атомам О или 5, не имеющим боковых радикалов. Примерно такую же степень гибкости имеют цепи полидне-нов (ол 1,5-Ь 1,7). Большая гибкость последних сравнительно с полимерами винилового ряда (ол 1,8 2,6) связана с большей свободой вращения вокруг связей, соседних с двойными. Наименьшую гибкость (о 4) имеют производные целлюлозы и амилозы, содержащие глюкозидные циклы в основной цепи. [c.155]

Систематическое исследование влияния структуры боковой группы на равновесную гибкость цепных макромолекул было проведено для ряда поли-н-алкилмета- [c.155]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология