Перспективные полимеры. Достижения в области синтеза и переработки полимеров, страница 6

ЗМЕНЯЯ характеристики поли- щее время переработки является мерных цепей, можно получить смешение — способ, который первомикроструктуру, которая будет начально применили к аморфным по4

МИКРОПОРИСТЫЕ МЕМБРАНЫ получены путем неоднократной вытяжки полипропиленовой пленки при высокой и низкой температурах. Процесс вызвал появление в пленке крошечных параллельных разрывов, края которых соединены микроволокнами, что и определяет средний размер пор (порядка нескольких сотен ангстрем; 1 А = 10 -10 м). Так как полипропилен водонепроницаем, такая мембрана обычно водостойкая, но проницаемая для газов и других веИРСТВ. Это свойство позволяет применять ее в установках для насыщения крови кислородом и в системах подачи лекарственных препаратов. Если мембрану подвергнуть химической обработке, придав ей способность к смачиванию, то она сможет служить также в качестве микрофильтра для отделения от воды микроорганизмов, например бактерий. На микрофотографии, предоставленной Celanese Separations Products и полученной методом растровой электронной микроскопии, снят Celgard — материал, выпускаемый Celanese Corporation. лимерам, таким, как полистирол, поливинилхлорид, полиметилметакрилат, акриловые полимеры. Так как эти полимеры не кристаллические, они не имеют точки плавления. Однако выше критической температуры, известной как температура стеклования, они становятся мягкими и каучукоподобными. Аморфные полимеры пригодны к использованию только при более низких температурах, когда их молекулярная структура «заморожена» и материал похож на стекло. Ниже температуры стеклования большинство аморфных полимеров хрупкие, хотя и существуют примечательные исключения, например поликарбонат — прочный материал, используемый для производства защитных шлемов.

Чтобы повысить ударную вязкость хрупкого аморфного пластика, его используют в сочетании с другим полимером, обычно эластомером. Большинство смесей состоит из несовмещающихся компонентов, поэтому конечный материал содержит крошечные частицы одного полимера, распределенные в матрице другого. Управление процессами смешения и охлаждения смеси позволяет получить композицию с оптимальными концентрацией и полидисперсностью частиц. В стеклообразном пластике, смешанном с относительно небольшим количеством эластомера, частицы каучука упрочняют материал, придав ему способность более эффективно поглощать энергию при разрушении. Тем самым значительно повышается стойкость к распространению трещин .

Недавно был разработан новый класс высококачественных дисперсных смесей, содержащих несколько компонентов в более или менее равных количествах. Целью создания таких композиций является не столько снижение хрупкости, сколько улучшение других свойств. Многообещающий пример — композиция из поликарбоната и полибутилентерефталата. Поскольку ни один из этих компонентов не преобладает в смеси, обе фазы сосуществуют в виде сложной взаимопроникающей структуры. Теплостойкость композиции и ее стойкость к действию растворителей выше, чем у чистого поликарбоната, а ее предел пластичности таков, что она сможет заменить металл в производстве автомобильных бамперов.

Уже разработано несколько полимерных сплавов, или совмещающихся композиций; наиболее известен сплав на основе полистирола и другого аморфного полимера — полифениленоксида (ПФО). Молекулы этих двух полимеров могут смешиваться с образованием твердого раствора; при

примерно равных их количествах в смеси образуется пластичный материал. Под действием нагрузки в чистом полистироле появляются микротрещины, развивающиеся в сеть мельчайших трещин, что приводит к относительно хрупкому разрушению, в то время как сплав деформируется пластично, образуя полосы скольжения (участки, где материал растягивается и утоняется), распространяющиеся под углом около 45 ⁰ к направлению приложения нагрузки. Оказывается, что пластичное поведение смеси полистиролу ПФО — следствие высокого сродства этих двух полимерных молекул — того же фактора, который обеспечивает их совмещаемость.