Макромолекула жесткая

Наличие подобной структуры позволяет рассматривать каждую отдельную частицу такого ионита как одну молекулу (макромолекула) с гибкой структурой, допускающей ее деформацию (например, в результате поступления молекул воды в пространство между отдельными линейными нитями ионита, приводящего к его набуханию). Возможность такой деформации ионита уменьшается с увеличением числа поперечных связей между линейными молекулами (возникновение жестких креплений) и параллельно с этим уменьшается набухаемость ионита. Так же как молекулы воды, в пространство между отдельными линейными нитями могут поступать и ионы и преимущественно те, знак заряда которых противоположен знаку заряда ионита. Таким образом (если не учитывать некоторого изменения силовых [c.174]

Не последнюю роль в формировании свойств наполненных полимеров играет дисперсность наполнителя. Увеличение размера частиц ограничивает число конформаций макромолекул и других структурных образований, что в свою очередь приводит к возникновению более жесткой структуры. [c.74]

Макромолекулы полимера представляют собой цепочки, состоящие из отдельных звеньев. Длина цепи в несколько тысяч раз больше их поперечного сечения, поэтому макромолекулам полимера свойственна гибкость (которая ограничена размером сегментов — жестких участков, состоящих из нескольких [c.435]

В полимерах атомы находятся в равновесном положении, что достигается при определенных значениях углов между химическими связями. Формой их теплового движения являются повороты — крутильные колебания — вокруг связей. Особенностью термореактивных полимеров является возникновение при нагреве между макромолекулами прочной ковалентной связи, что и превращает полимер в жесткое, неплавящееся и нерастворимое вещество. [c.58]

При лестничной конфигурации макромолекула полимера состоит из двух цепей, соединенных химическими связями. Такие полимеры имеют более жесткую основную цепь и обладают повышенной теплостойкостью, большей жесткостью, они нерастворимы в стандартных органических растворителях (кремнийорганические полимеры). [c.58]

По степени упорядочения макромолекул и пористости резиновые материалы могут быть мягкими, жесткими (эбонитовыми), пористыми (губчатыми) и пастообразными. Плотность губчатой резины 100...750 кг/м . [c.257]

Гибкость ограничивается жесткими участками-сегментами, состоящими из нескольких звеньев главной цепи. Сегменты гибких макромолекул содержат 10—20 звеньев. На гибкость макромолекул оказывает влияние, с одной стороны, тепловое движение атомов, а с другой — энергия связи межмолекулярного взаимодействия. Тепловое движение полимерной молекулы связано с изменением ее формы и состоит во вращении атомов друг относительно друга при сохраняющихся постоянных валентных углах (рис. 9.3). В результате полимерная цепь редко бывает предельно вытянутой и чаще имеет зигзагообразную или глобулярную форму. [c.218]

Большинство важнейших неметаллических материалов имеют своей основой полимеры. Полимерами (высокомолекулярными соединениями) называются вещества, молекулы (макромолекулы) которых состоят из очень большого количества повторяющихся одинаковых элементарных звеньев, соединенных между собой химическими связями. Исходные низкомолекулярные вещества, из которых получают полимеры, называются мономерами. Число мономерных звеньев в макромолекуле называется степенью полимеризации. Степень полимеризации колеблется в очень широких пределах, соответственно в широком диапазоне изменяется молекулярная масса. Условно полимерами считают вещества с молекулярной массой от 5000 до 1000000, соединения с молекулярной массой от 500 до 5000 называют олигомерами, вещества с меньшей молекулярной массой относят к низкомолекулярным соединениям. В зависимости от степени полимеризации (и молекулярной массы) изменяются свойства вещества. Например, из Этилена СН2=СН2 получают полиэтилен (- Hj- Hj-) . Сам этилен представляет собой бесцветный газ. Если в молекуле содержится пять мономерных звеньев, то образующееся вещество является жидкостью. При степени полимеризации п=5000-6000 образуется жесткий, твердый полиэтилен. [c.230]

Сшитые формы макромолекул (лестничная, сетчатая, рис. 12.2, в, г) свойственны более прочным, нерастворимым и неплавким полимерам, которые склонны к набуханию в растворителях и размягчению при нагреве. Полимеры со сшитой трехмерной формой макромолекулы (рис. 12.2, д) отличаются хрупкостью и высокой стойкостью к внешним воздействиям (неспособны размягчаться и набухать). Макромолекулы полимеров обладают гибкостью, т. е. способностью перемещения их отдельных участков друг относительно друга. Гибкость ограничивается жесткими участками-сегментами, состоящими из нескольких звеньев главной цепи. Сегменты гибких макромолекул содержат 10-20 звеньев. На гибкость макромолекул оказывает влияние, с одной стороны, тепловое движение атомов, а с другой — энергия связи межмолекулярного взаимодействия. [c.262]

Кристаллизация приводит к изменению температурной зависимости модуля упругости аморфного полимера выше его, по крайней мере по двум механизмам [38—39]. Во-первых, кристаллиты действуют как гигантские узлы сетки, связывая воедино участки цепей многих макромолекул. Во-вторых, модуль упругости кристаллических областей более высок, чем модуль эластичной аморфной компоненты, т. е. они действуют как жесткий наполнитель в аморфной эластичной матрице. Поэтому модуль упругости резко возрастает с увеличением степени кристалличности. [c.44]

В случае полимерных материалов на основе сшитых полимеров, а также полимеров с жесткими цепями макромолекул (ароматические гетероциклические полимеры. [c.229]

Полимеры — это вещества, состоящие из макромолекул в виде длинных молекулярных полимерных цепей. Пространственную структуру двойной спирали ДНК представляют в виде совокупности атомов, каждый из которых имеет определенное место. Однако, как и в случае кристаллов, они могут совершать колебание. При этом в реальной ситуации длины валентных связей остаются практически постоянными. Это связано с тем, что отклонения от равновесия положений происходит за счет деформации валентных углов (углов между соседними валентными связями). Кроме того, отклонение может происходить и за счет вращения частей молекулы относительно друг друга вокруг осей одиночных валентных связей. Так что, конструкцию молекулы полимера представляют в виде жестких качающихся стерженьков [31]. [c.113]

Однако в случае сшитых полимеров, а также полимеров с очень жесткими цепями макромолекул картина меняется и теплостойкость часто оказывается выше, чем термостойкость. [c.103]

Термореактивные полимеры (реактопласты) при нагреве сначала размягчаются, если они были твердыми, а затем переходят в твердое состояние. Процесс этот является необратимым, т. е. при повторном нагреве такие полимеры не размягчаются. К реакто-пластам относят полимеры с сетчатой или сшитой структурой связи (см. рис. 279, в). Такие полимеры образуют в гигантских макромолекулах двух- или трехмерные связи, т. е. их мономеры или линейные молекулы жестко связаны между собою и не способны взаимно перемещаться. [c.635]

Когда нагреву или действию растворителей подвергаются макромолекулы пространственной структуры, то такого ослабления связей не происходит и жесткий полимер сохраняет свою форму, не течет и не плавится. [c.58]

Для соединений с пространственной структурой макромолекул характерна полная нерастворимость, отсутствие эластичности и пластичности при повышенной температуре, высокая твердость и хрупкость. Это объясняется высоким молекулярным весом вещества и специфической структурой макромолекул, напоминающей жесткую пространственную сетку с часто расположенными поперечными связями. Такой структурой обладают многие синтетические смолы (фенольно-формальдегидные, амино-формальдегидные, полиэфирные и др.) в конечной стадии смолообразования. [c.10]

Для производства жестких изделий, обладающих хорошими диэлектрическими свойствами, применяют твердые резины, называемые эбонитом. Высокая твердость эбонита и отсутствие у него характерной для резин эластичности объясняется высоким соде ржанием серы в смесях, предназначенных для производства эбонита. Каучук реагирует с серой благодаря двойным связям между углеродными атомами, которые имеются в каждой элементарной ячейке макромолекул каучука. Для насыщения всех двойных связей макромолекул необходимо ввести 32 7о серы от веса каучука. Так как реакция каучука с серой проходит с недостаточной эффективностью, то для связывания 32% серы с каучуком необходимо вводить серу в состав эбонитовой смеси с некоторым избытком (35—40%). Образующиеся новые соединения с пространственной структурой макромолекул—эбониты— своими свойствами и методами производства и переработки напоминают свойства и методы производства изделий из термореактивных пластических масс. [c.108]

В отличие от жестких полимеров в эластомерах преобладает высокоэластическая деформация, при которой из-за перегруппировок частей макромолекул перенапряжения снижаются на участках концентрации и оказываются на порядок и более меньше, чем в пластиках [481], однако в вершине растущей трещины (или специально нанесенного надреза) они больше номинальных [4, 319]. [c.189]

Таким образом, применительно к многочисленным изделиям из пластмасс (изделия из пресспорошков, волокнитов, слоистых пластиков, в том числе и всех стеклопластиков) и изделиям из всех типов резин диффузионная сварка во всех ее видах невозможна. Для осуществления химической сварки необходим тесный контакт между соединяемыми поверхностями и химическая реакция соединения, в которую вовлекаются функциональные группы участков макромолекул, расположенных на контактируемых поверхностях. Не исключена возможность термоокислительного отщепления некоторых участков макромолекулярных сеток и диффузии их в пограничные слои. Такие низкомолекулярные осколки цепей облегчают контакт между соединяемыми поверхностями, выполняя роль мостиков , вступающих в реакцию с функциональными группами, жестко закрепленными на макромолекулярных сетках. [c.25]

Приведенные данные о ползучести и релаксации напряжений для трех групп термопластичных полимеров называют, что при комнатной температуре наиболее устойчивы полимеры I группы, находящиеся значительно ниже Т , особенно полимеры с жесткими макромолекулами (полифениленоксид, полисульфон, поликарбонат). Значительно меньшей устойчивостью обладают полимеры II и особенно III групп, аморфная фаза в которых находится вблизи и выше Ползучесть этих полимеров сдерживается кристаллической фазой, поэтому их устойчивость в решающей степени определяется степенью кристалличности. На рис. 1.42 показано резкое возрастание модуля ползучести с повышением степени кристалличности полиэтилена. [c.45]

Свойства полимеров определяются не только строением и составом макромолекул, но их взаимным расположением в элементарном объеме. Установлено [Л. 22], что значительная асимметрия макромолекул способствует не только их гибкости, но и стремлению к образованию устойчивых надмолекулярных структур. Прямыми электронно-микроско-пическими исследованиями структур систем из растворов полимеров показано i[JI. 23], что аморфные полимеры с гибкими и жесткими цепями состоят из надмолекулярных структур типа пачек, глобул, фибрилл, лент и квазикристаллов. Еще более четкую форму приобретают надмолекулярные образования в кристаллических полимерах. Макромолекулы образуют параллельно расположенные пучки фибрилл, кристаллические лепестки, сферолиты, а иногда и отдельные монокристаллы. Характер образующихся надмолекулярных структур определяется гибкостью макромолекул и внешними условиями. Свойства полимеров, в том числе и теплофизические, в значительной степени зависят от того, какие структурные элементы (звенья или цепи) являются определяющими в процессе формирования упорядоченного состояния. [c.31]

Полистирол (— Hj—СНСбНа—) — твердый, жесткий, прозрачный, аморфный полимер. Удобен для механической обработки, хорошо окрашивается, растворим в бензоле. Полистирол наиболее стоек к воздействию ионизирующего излучения по сравнению с другими термопластами (присутствие в макромолекулах фениль-ного радикала eHj). [c.453]

Существенное влияние на физические свойства полимеров оказывают четыре фактора, характеризующие структуру макромолекул (полимерных цепей). Один из факторов - средняя длина цепи, к другим трем факторам относятся сила взаилюдействия между полимерными цепями, регулярность упаковки цепей и жесткость отдельных цепей. aN№e сильное меж.молекуллрное взаимодействие возникает, когда цепи имеют поперечные мостики, т.е. образуют друг с другом химические связи. Этот процесс называют сшиванием, он часто происходит при нагревании. Образование поперечных связей замыкает полимерные цепи в трехмерную сетку, поэтому таким полимерам при нагреве уже нельзя придать новую форму. Жесткие полимеры такого типа называют термоактивными К ним относятся полиэфирные, эпоксидные, алкидные и другие смолы. Трехмерная (сшитая) структура позволяет эластомерам (например, каучук) долго вьщерживать достаточно высокие температуры и циклические нагрузки без остаточной деформации. Многие перспективные полимеры, напротив, термопластичны и размягчаются при нагреве (например, полиолефины, полистирол и др.). [c.48]

КОСТЬ, которая ограничивается жесткими участками — сегментами, состоящими из нескольких звеньев. Такие макромолекулы, обладая достаточно высокой прочностью вдоль главной цепи, слабо связаны между собой и обеспечивают высокую эластичность материала. Нагрев вызывает размягчение, а последующее охлаждение — затвердевание полимера (полиамид, полиэтилен). Разветвленная макромолекула содержит боковые ответвления (рис. 12.2, б), что затрудняет сближение макромолекул и понижает межмолекулярное взаимодействие. Полимеры с подобной формой макромолекул otj ичаются пониженной прочностью, повышенной плавкостью и ртххлостью. Межмолекулярное взаимодействие имеет физическую прр оду. Энергия такой связи достигает 5-40 кДж/моль. [c.262]

Как уже указывалось, наиболее эффективными с точки зрения использования в самых жестких условиях сухого трения являются антифрикционные материалы на основе политетрафторэтилена (ПТФЭ). Макромолекулы ПТФЭ представляют собой очень длинные цепи атомов углерода, свернутые в виде спирали с шагом в 13 или 14 атомов в зависимости от температуры. Каждый атом углерода соединен с двумя атомами фтора. Силы межмолекуляр-ного взаимодействия в ПТФЭ очень малы, и его относительно высокая прочность обусловлена хаотическим переплетением длинных полимерных цепей. [c.216]

Неориентированные кристаллиты при Т <Т аморфной фазы способствуют повыщению хрупкости полимеров и понижению их прочности. Хрупкость полимеров при -этом может быть обусловлена напряжениями в аморфных областях, вызванными образованием кристаллитов, дефектами типа пустот в процессе кристаллизации или же тем, что кристаллиты могут являться концентраторами напряжений. Кроме того, возможны другие причины хрупкости кристаллических полимеров. Как известно, полимеры кристаллизуются в виде пластинчатых кристаллов — ламелей, образуемых цепями в складчатых конформациях. Ламели связаны между собой проходными цепями [73—77]. Концы цепей и нерегулярности в макромолекулах образуют аморфные области между ламелями, поэтому проходных цепей, соединяющих кристаллические слои, обычно немного, что обусловливает повышение хрупкости и понижение прочности кристаллических полимеров при Т < Т . Если аморфная составляющая находится в высокоэластическом состоянии, присутствие кристаллической фазы влияет на диаграмму напряжение — деформаций полимера /совсем по-другому. При увеличении степени кристалличности от нуля до высоких значений диаграммы напряжение — деформация изменяются от кривых, характерных для невулканизо-ванных каучуков, до кривых, характерных для резин, и, наконец, до кривых, характерных для жестких материалов с резко выраженным пределом текучести. При очень высокой степени кристалличности, особенно при наличии крупных сферолитов, такие полимеры часто разрушаются как хрупкие тела [57, 78—84]. [c.166]

Осн. физич. особенностью строения П. является гибкость их цепей, ограниченная размером жестких участков (сегментов), включающих нек-рое число звеньев, из к-рых состоит макромолекула. Сегменты способны поворачиваться относительно соседних сегментов. Другой особенностью П. следует считать резкое 01личие в природе сил взаимодействия влутри цепи и мея<ду различными цепями. Атомы в цепи П. связаны химич. силами, в то время как цепи связаны межмолекулярными силами, к-рые значительно слабее химических. Особенности строения П. и широкие возможности непрерывно изменять их св-ва за счет изменения структуры делают область применения II. в технике практически неограниченной. [c.17]

Сшивание макромолекул заключается в образовании между ними химич. связей, что обусловливает создание жесткой структуры. Типичным примером получения сшитого П. является вулканизация каучука, осуществляемая серой, окислами или солями карбоновых к-т поливалентных металлов и др. Образование трехмерной структуры повышает устойчивость материала к термич., химич. или механич. воздействиям, обусловливает нерастворимость и почти полное отсутствие набухания. П., содержащие комплексообразу-ющие группы, при взаимодействии с солями металлов дают межмолекулярные координационно-ковалентные (клешневидные) связи. Возникновение наряду с ионными связями координационных повышает устойчивость соединений к гидролизу и воздействию высоких темн-р. [c.23]

Физико-механические свойства клеевой прослойки регулируют изменением химического строения макромолекул полимера — основы клея, их гибкости, молекулярной массы или степени отверждения и т. д. Гибкость цепи полимера можно повысить, вводя в линейные макромолекулы следующие химические группы СН — СН2, С — СН2, О — СН2, S — Hj, NH — СН2, О — Si — О и др. Для обеспечения работоспособности клеевых соединений при повыщенных температурах в качестве основы клея необходимо применять полимеры, содержащие в своей структуре ароматические ядра и/или гетероциклы. Однако при комнатной температуре такие полимеры характеризуются высокой жесткостью. Желательно наличие в макромолекулах полимеров (например, полиакрилатов, полиметакрилатов, поливинил-ацеталей) небольшого числа длинных ответвлений, способствующих уменьшению вязкости клея, увеличению его подвижности и площади контакта с поверхностью. Если же макромолекула полимера имеет много коротких ответвлений, клей плохо смачивает поверхность и образует жесткое клеевое соединение. Так, близкое (вдоль цепи) расположение полярных карбоксильных групп в макромолекуле полиметак-риловой кислоты обусловливает сильное межмолекулярное взаимодействие, большую жесткость цепей и, следовательно, снижает скорость образования контакта клея с подложкой и способствует захватыванию клеем пузырьков воздуха. [c.458]

Молекулы полимера представляют собой цепочки, состоящие из отдельных звеньев. Поперечное сечение цепи несколько ангстрем, а длина несколько тысяч ангстрем, поэтому макрокюлекулам полимера свойственна гибкость (которая ограничена размером сегментов— жестких участков, состоящих из нескольких звеньев). Гибкость макромолекул является одной из отличительных особенностей полимеров. [c.385]

Если же цепочка достаточно длинная, то ее можно разбить на ряд статистических элементов, включив в их состав такие мономерные единицы, которые тесно связаны между собой и составляют более или менее жесткую палочку . Однако очень удаленные группы данной макромолекулы (полимера) иасто.лько слабо связаны между собой, что их относительная ориентация и положение [c.739]

Для перечисленных жестких термопластов увеличение давления выше 2—3 Мн1м (20—30 кГ/см ) и длительности прогрева свыше 15 мин при сварке по схеме на рис. 52 [14] не оказывает заметного влияния на прочность соединения. Более резко сказываются колебания температуры во время сварки (рис. 53). Для одного и того же материала увеличение прочности с возрастанием давления выражено тем в меньшей степени, чем выше температура сварки. С повышением температуры сварки все меньшее влияние на прочность соединения оказывает и длительность выдержки нагретых поверхностей под давлением. С переходом материала в вязко-текучее состояние диффузия макромолекул происходит столь быстро, что максимальная прочность достигается уже в первые моменты контакта. Таким образом, основным параметром [c.76]

Первая группа —.аморфные или трудно кристаллизующиеся полимеры с жесткими макромолекулами, максимальная степень кристалличности которых не превышает 25% и Тс значительно превышает комнатнзпю температуру. К этой грзщпе относятся нерегулярно построенные карбоцепные полимеры — полистирол, полгшетилметакрилат, поливинилхлорид, их статистические сополимеры с небольшим числом звеньев другого мономера и ароматические гетероцепные полимеры — простые полиэфиры (полифениленоксид, полисульфон), сложные полиэфиры (поликарбонаты, полиарилаты), полиамиды] (фенилон). При комнатной температуре — это жесткие упругие материалы (полимерные стекла), верхний температурный предел эксплуатации которых ограничен Тс- Формование изделий осуществляется при температуре выше Т ек (в случае литья или экструзии) или Тс (при штамповке и вытяжке). [c.22]

С. н. И1ироко ирименяется в технике (резины, компаунды, связующее для наполненных и армированных пластиков II т. п.). Дальнейшее повышение теплостойкости и термостабильпости линейных полимеров требует получения материалов с очень жесткими цепными макромолекулами с предельно высокими темп-рами стеклования и плавления при переработке таких полимеров (формование в изделия) возникают зачастую практически непреодолимые трудности из-за наступления термодеструкции ниже темп-р, требуемых для перевода полимеров в расплав. Формование изделий из относительно низкоплавких олиго-и полимеров с последующим С. п. позволяет преодолеть. эти трудности. Особое внимание при этом следует уделить синтезу структур со строго регулярными сетками и управляемыми размерами сегментов макромолекул между отдельными узлами поперечных СН1ИВ0К. О синтезе кремнийорганич. структурированных полимеров — полиорганосилоксанов, исходя из 3- и 4-функциональных олигомеров, см. [9]. [c.96]

Рио, 9. Приидипиальная блок-схема установки для определения ориентации макромолекул методом изометрич. нагрева 1 — образец г — зажимы 3— термостат с подогревом 4 — жесткий динамометр , 5 — задатчик линейного роста темп-ры в — прибор, регистрирую ций температуру и напряжениеа. [c.97]

Рис. и. Влияние конформации цепи на кристаллизацию полимеров из раствора 1а — разбавленный раствор спиральных жестких макромолекул, из к-рого нри незначит. увеличении концентрации образуется жидкокристаллич. гактоидная система 2, при значительном — специфич. кристаллич. система 2а, в к-рую застраиваются целые макромолекулы 16 — изотропный раствор клубковых макромолекул при увеличении концентрации образуется кристаллич. решетка 26, кинетич. единицей к-рой является звено цени. Переход спираль—клубок (1а—16) может быть вызван активным растворителем открытым остается вопрос, в какой мере возмон(ен переход решетки 26 в решетку 2а. [c.98]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...