Перспективные полимеры. Достижения в области синтеза и переработки полимеров

Страницы работы

Содержание работы



Перспективные полимеры

Достижения в области синтеза и переработки полимеров, основанные на современных представлениях о взаимосвязи между их структурой и свойствами, способствуют получению новых материалов


И ДЕСЯТИЛЕТИЯ назад боль-

или композиционных материалах, в

шинство полимеров использо-

нем может быть задана микрострук-

вались только для производст-

тура, например ориентированное рас-

ва продукции, предназначенной для

положение макромолекул или опреде-

специальных целей — волокон, пле-

ленный порядок расположения обла-

нок и покрытий — и обычно приме-

стей с различным химическим соста-

нялись как удобные недорогие пла-

вом. Таким образом, искусственно

стичные материалы. Традиционные

созданным продуктам полимерной

материалы уже не удовлетворяют

химии можно придать требуемые

возросшим требованиям современной технологии. В настоящее время

свойства.

ЭРИК БАЙЕР

некоторые полимеры вытесняютАИБОЛЕЕ широкие возможноалюминий и другие конструкционныести для получения полимеров с

металлы из обычных областей их

заданными свойствами дает измене-

применения, связанных с высокими

ние их молекулярной структуры. Су-

температурами и большими механи-

щественное влияние на физические

ческими нагрузками; другие полиме-

свойства полимеров оказывают четы-

ры смогут со временем заменить тра-

ре фактора, характеризующие струк-

диционные материалы в электронных

туру макромолекул (полимерных це-

и оптических системах связи и вычис-

пей). Один из факторов — средняя

лительной технике. Каждая новая об-

длина цепи, которая для каждого по-

ласть применения полимеров свиде-

лимера должна быть выше опреде-

тельствует о больших возможностях

ленной величины, чтобы материал

в управлении их свойствами.

обладал достаточными прочностью и

Наука о полимерах опирается на

жесткостью. К другим трем факто-

безграничное разнообразие синтети-

рам относятся сила взаимодействия

ЧеСКИХ полимеров. Искусственно по-

между полимерными цепями, регу-

лучают не только материал в целом,

лярность упаковки цепей и жесткость

но и его основные составляющие —

отдельных цепей.

макромолекулы. Макромолекула со-

Самое сильное межмолекулярное

стоит из мономеров — небольших

взаимодействие возникает, когда це-

молекулярных звеньев, повторяю-

пи имеют поперечные мостики, т. е.

щихся сотни или тысячи раз в цепной

образуют друг с другом химические

структуре. Выбор мономеров и по-

связи. Этот процесс называют сшива-

следовательность их соединения

нием; он часто происходит при нагре-

определяют свойства материала в це-

вании полимера во время окончатель-

лом.

ной переработки. Образование попе-

Искусственно можно создать и дру-

речных связей замыкает полимерные

гой     структурно-организационный

цепи в трехмерную сетку; поэтому

уровень в полимере. Как и в металлах

этим полимерам при нагревании

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНО полученное высококачественное волокно, сфотограФированное в поляризованном свете, имеет ориентированную структуру, которая обеспечивает высокие разрывную прочность и жесткость. Полимер, из которого получено волокно, жидкокристаллический: когда он находится в жидкой фазе (в данном случае в расплаве), его жесткие, подобные стержням молекулы легко упорядочиваются. В волокнах, вытянутых из расплава, молекулы выстраиваются почти параллельно оси волокна, образуя фибриллярную структуру, видимую на микрофотографии. Поперечные слои появляются, вероятно, из-за периодически повторяющихся изгибов молекулярной структуры; в полностью ориентированных волокнах того же полимера такие слои не возникают. Волокна разработаны в Celanese Research Сотрапу; сотрудница компании Л. Сойер анализировала их структуру и предоставила этот снимок.

Похожие материалы

Информация о работе