производство и поставка оборудования для механических испытаний, неразрушающего контроля, химического анализа и визуального контроля, диагностического оборудования, приборов визуального контроля, систем контроля доступа персонала, элементов систем умного производства. Испытательная лаборатория. Сервисный центр

Глава 12.1. Материалы на основе полимеров / 12.1.1. Строение и свойства полимеров / 12.1.1.2. Структура полимеров

Структура линейных и разветвленных полимеров может быть кристаллической (с правильным, регулярным расположением макромолекул) или аморфной.

Линейные неразветвленные макромолекулы могут плотно упаковываться в пачки, формируя кристаллическую структуру. Эти пачки в виде пластин образуют кристаллы пластинчатой или округлой формы — сферолиты (рис. 12.2). Кроме того, линейные и разветвленные макромолекулы способны образовывать глобулы — свернутые клубки макромолекул, которые в случае близких диаметров могут быть уложены в кристаллические решетки. Полимеры с пространственной структурой всегда имеют аморфную структуру.

Для получения кристаллической структуры полимера к растущему кристаллу должна присоединиться целая пачка макромолекул, а не атом или группа атомов, что характерно для кристаллизации металлов. Поскольку подвижность таких пачек мала, скорость кристаллизации у полимера значительно ниже, чем у металла, и полимеры в отличие от металлов легко приобретают аморфное строение. Добиться полностью кристаллической структуры полимеров не удается. Отношение массы полимера, находящегося в кристаллическом состоянии, к общей массе называется степенью кристалличности, которая может меняться от 0 до 80 %. В аморфных областях, окружающих кристаллы, молекулы расположены неупорядоченно.

Рис. 12.2. Кристаллическая структура полимеров: а — лента; 6 — пластина, составленная из лент; в — сферолит

В зависимости от температуры аморфная фаза может находиться в одном из следующих состояний: стеклообразном, высокоэластичном или вязкотекучем.

Стеклообразное состояние характеризуется только колебательным движением атомов около положения равновесия; движения звеньев (мономеров) и перемещения макромолекул не происходит. В таком состоянии полимер находится до определенной температуры, называемой температурой стеклования Тк. После приложения нагрузки к полимеру, находящемуся в стеклообразном состоянии, возникают только упругие деформации е малой величины (2... 5 %).

При повышении температуры выше Тс полимеры переходят в высокоэластичное состояние, которое характеризуется способностью материала к большим обратимым изменениям формы при малых нагрузках. Величина упругих деформаций в таком состоянии достигает 1000 %. Это связано с тем, что в результате теплового движения происходят колебательные перемещения звеньев — мономеров. Макромолекулы скручены, имеют витки, петли. Под нагрузкой они приобретают способность изгибаться, распрямляться, т.е. увеличивать длину, После снятия нагрузки полимер восстанавливает первоначальную форму. Высокоэластичное состояние полимеров, получаемое при нагреве выше температуры стеклования, сохраняется до температуры текучести ТТ. Это означает, что в высокоэластичном состоянии полимер находится в интервале температур Тс— ТТ.

При достижении температуры текучести полимеры переходят в вязкотекучее состояние. При этом взаимную подвижность получают целые макромолекулы, Они смещаются друг относительно друга не одновременно, а постепенно, поэтому полимер переходит не в жидкое, а в вязкотекучее состояние.

Все три состояния аморфной фазы могут существовать только у линейных и разветвленных полимеров, т. е. не имеющих сильных пространственных связей.

Густосетчатые полимеры могут находиться только в стеклообразном состоянии; редкосетчатые — в стеклообразном и высокоэластичном, но не вязкотекучем состоянии, так как относительное движение макромолекул невозможно из-за наличия связей между ними.

С 2011 года научно-производственное предприятие «УКРИНТЕХ» успешно работает и развивается в области контроля качества материалов и изделий.

Контакты

ООО НПП "Укринтех":
г. Харьков, ул.Ковтуна, д.50, корпус "А-5"

Для почты:
а/я 2304, Харьков-1, 61001, Украина

ООО НПП "Укринтех"
+38 (050) 499-09-89; +38 (067) 560-89-39
+38 (067) 575-45-10; +38 (057) 768-09-02

"ЦНИ Лаборатория"
+38 (098) 262-48-92

Компания

Производство и поставка
испытательного оборудования, оборудования для металлографии, приборов НК и др.

Сервисный центр
Ремонт, сервисное обслуживание и модернизация оборудования.

Центр независимых исследований
Аккредитованная испытательная лаборатория.