МИКРОСТРУКТУРА частично кристаллических полимеров показана на примере полиэтилена. На фотографии в поляризованном свете видно, что такие полимеры обычно состоят из плотно упакованных сферолитов — структур, по фор, ме подобных солнечным лучам и образовавшихся во время затвердевания поли• мера (слева ). Сферолиты обычно растут. до размеров от десятков до сотен мик• рометров в диаметре (в середине Каждый сферолит — лучеобразное скопле ние узких кристаллических пластиАок (ламелл), ориентированных в разных пло скостях. В пределах ламеллы плотно упакованные полимерные цепи упорядо ченно сложены между двумя плоскостями; аморфные области, в которых моле кулы переплетены, заполняют пространство между ламеллами (справа ).
НАУКИ-1986/№ 
ДЕФОРМАЦИЯ ПОЛИПРОПИЛЕНА изменяет его микроструктуру. На фотографии, сделанной в поляризованном свете, видна упаковка сферолитов в образце недеформированного полимера (вверху). После того как материал был подвергнут одновременному сжатию в одном направлении и растяжению примерно в 2,5 раза относительно его первоначального размера в двух других направлениях, сферолиты преобразовались в диски (внизу). Методом рентгеноструктурного анализа показано, что ламеллы, составляющие сферолиты, вращались в плоскости листа и дробились на кристаллические блоки, соединенные перемычками из аморфных молекул. Плоская структура блоков и «проходных» молекул, ориентированных вдоль оси растяжения, обусловливает, вероятно, намного большую прочность и жесткость деформированного образца по сравнению с недеформированным полимером такой же толщины. Работа выполнена в лаборатории автора статьи в Центре прикладных исследований полимеров (Университет Кейса) совместно с Bethlehem Steel Corporation.
1 «ПРОХОДНАЯ» МОЛЕКУЛА 2 з
МИКРОФИБРИЛЛА
ОРИЕНТАЦИЯ полимерных цепей придает волокну, вытянутому из частично кристаллического полимера, высокую разрывную прочность. В начале растяжения кристаллические ламеллы распадаются на более мелкие блоки сложенных цепей, которые непрерывно распрямляются, образуя многочисленные отдельные микрофибриллы (1). Блоки соединены протяженными «проходными» молекулами, которые упрочняют микрофибриллы. Более интенсивное растяжение полимера приводит к частичному распрямлению сложенных цепей в блоках и исчезновению микрофибрилл (2). Чем больше молекул, расположенных вдоль оси волокна, тем больше прочность. При идеальной морфологии все полимерные цепи должны быть расположены вдоль оси волокна (З), чтобы высокая продольная прочность макромолекул использовалась полностью.
нен таким образом, что метильные группы будут регулярно расположены вдоль полипропиленовой цепи: или все группы находятся с одной стороны цепи, или чередуются по обе стороны цепи. Такую регулярность структуры называют тактичностью.
Тактичность влияет на упаковку полимерных цепей с боковыми группами. Атактический полимер, например полистирол, у которого бензольные группы расположены в произвольном направлении от главной цепи, аморфен: его молекулы свободно переплетаются и не имеют дальнего порядка. В тактических полимерах, напротив, регулярность расположения боковых групп позволяет цепям группироваться с образованием областей, где они плотно и регулярно упакованы в сложную кристаллическую структуру. Такое частично кристаллическое строение, обнаруженное у многих полимеров, не имеющих объемных 60ковых групп, обычно увеличивает плотность, жесткость материала, а также стойкость к действию растворителей и нагреванию. Например, атактический полипропилен это высоковязкая при комнатной температуре жидкость. Частично кристаллический полипропилен — самый распространенный выпускаемый промышленностью тактический полимер — имеет ббльшие плотность и жесткость. Он плавится при 165 о с и часто служит основой теплостойких пластиков.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.