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. |
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.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.