Факторы, влияющие на свойства высокополимеров

Свойства высокополимеров зависят от:

- химического состава (структурной единицы полимера (мономера));

- величины молекулярной массы;

- геометрической формы макромолекулы;

- строения цепей;

- характера и интенсивности взаимодействия между ними.

Внутренее строение

По внутреннему строению различают линейные (цепные) полимеры и пространственные (сетчатые).

Линейные полимеры

Линейные полимеры представляют собой длинные цепи из нескольких сот и даже тысяч структурных единиц (мономеров), которые могут иметь различные боковые ответвления. Но отдельные цепи не связаны между собой ковалентными связями. Схематическое строение такой цепи может быть выражено:

R3

−А−А−А−А−А−А−

│ │

R1 R2

где А – структурная единица полимера (мономер)

R1; R2; R3 – радикалы- заместители в отдельных звеньях цепи.

Нужно иметь в виду, что и в линейных полимерах углеродные атомы цепи располагаются не на одной прямой. Цепи также могут переплетаться в клубки, спирали и т.п.

Линейные полимеры образуются в тех случаях, когда в процессе полимеризации возникают только бирадикалы (радикалы с двумя свободными валентностями), или когда в реакцию поликонденсации вступают молекулы, в состав которых входят по две функциональные группы.

Линейные полимеры при повышении температуры становятся пластичными, и даже могут перейти в вязко – текучее состояние. При понижении температуры эти полимеры можно снова перевести в твердое (стекловидное) состояние. Такая термообработка может многократно повторяться. В связи с этим такие полимеры называют термопластичными.

Пространственные полимеры

Если размеры кратных связей обеспечивают появление больше двух свободных валентностей или в реакцию поликонденсации вступают молекулы, содержащие три и более функциональных групп, то это позволяет молекулам расти в трех направлениях и приводит к образованию пространственных полимеров, в которых между цепями осуществлены ковалентные связи.

Факторы, влияющие на свойства высокополимеров - student2.ru Факторы, влияющие на свойства высокополимеров - student2.ru Например, при взаимодействии фенола с формальдегидом реакция при изменении условий опыта может привести к образованию не новолачной смолы линейного строения, а к образованию пространственных полимеров со структурой: OH OH

CH2 CH2—….

Факторы, влияющие на свойства высокополимеров - student2.ru CH2

…— H2C CH2— …

OH

Пространственные полимеры при нагревании не могут быть переведены в пластичное состояние без разрыва химических связей между цепями макромолекулы, т.е. они при сильном нагревании подвергаются разрушению, и поэтому названы термореактивными.

Влияние химического состава на физические свойства полимеров.

Таблица

Функциональные группы и физические свойства

Группа Теплостойкость Адгезия Прочность при растяжении Светостойкость Водопоглощение
- СООН ++ +++ ++ - +
- СОNH2 ++ ++ + - +
- NH2 - - + - +
- CN - - ++ +++ -
- OH + ++ ++ - +
- Cl + - - - -
- CH3 - - - - -
- F +++ - + + -

+ - повышает; ++ - сильно повышает;

+++ - очень сильно повышает; − - понижает.

Из таблицы следует, что галогены обуславливают негорючесть (теплостойкость) полимерных материалов, стойкость к действию кислот и щелочей. Атом фтора и группа -CN увеличивают светостойкость, группа -СООН – адгезию, амидогруппа -СОNH2 (в найлоне и капроне) увеличивают теплостойкость и адгезию, но ухудшают светостойкость.

Волокна

Классификация волокон

Факторы, влияющие на свойства высокополимеров - student2.ru Факторы, влияющие на свойства высокополимеров - student2.ru Волокна

Факторы, влияющие на свойства высокополимеров - student2.ru Факторы, влияющие на свойства высокополимеров - student2.ru Факторы, влияющие на свойства высокополимеров - student2.ru Факторы, влияющие на свойства высокополимеров - student2.ru Факторы, влияющие на свойства высокополимеров - student2.ru Факторы, влияющие на свойства высокополимеров - student2.ru Факторы, влияющие на свойства высокополимеров - student2.ru природные химические

Факторы, влияющие на свойства высокополимеров - student2.ru

Факторы, влияющие на свойства высокополимеров - student2.ru Факторы, влияющие на свойства высокополимеров - student2.ru растительного животного искусственные синтетические

Факторы, влияющие на свойства высокополимеров - student2.ru Факторы, влияющие на свойства высокополимеров - student2.ru происхождения происхождения

хлопковое, шерстяное, вискозное, хлорин,

льняное шелковое ацетатное нитрон,

и др. лавсан,

анид и др.

Природные волокна

Наши рекомендации