![]() Главная страница Случайная страница КАТЕГОРИИ: АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника |
Связующие вещества
Полимеры. Классификация и строение полимеров. В основу классификации положены состав, методы получения и внутреннее строение полимеров. По составу основной цепи макромолекул полимеры делят на три группы: карбоцепные полимеры, молекулярные цепи которых содержат лишь атомы углерода (полиэтилен, полиизобутилен и т.п.): I I I I - С - С - С - С -; I I I I гетероцепные полимеры, в состав молекулярных цепей которых. входят кроме атомов углерода атомы кислорода, серы, азота, фосфора (эпоксидные, полиуретановые, полиэфирные полимеры и т.п.): I I - С - О - С - О -; I I элементоорганические полимеры, в основных молекулярных цепях которых содержатся атомы кремния, алюминия, титана и некоторых других элементов, не входящих в состав органических соединений, например, кремнийорганические соединения: R R R I I I -Si-О-Si-О-Si-. I I I Н н н Синтетические полимеры делят в зависимости от метода получения на полимеризационные и поликонденсационные. Полимеризационные полимеры (полиэтилен, полиизобутилен, полистирол, полиметилметакрилат и т.п.) получают преимущественно методами полимеризации. Полимеризации могут подвергаться только такие мономеры, в молекулах которых содержатся кратные связи (или циклические группировки). За счет этих связей (или за счет раскрытия цикла) у молекул исходного вещества образуются свободные валентности, которыми они соединяются между собой в макромолекулы. Поскольку в процессе полимеризации не отщепляются атомы и атомные группы, химический состав полимера и мономера одинаков. Поликонденсационные полимеры (фенолоальдегидные, мочевино- альдегидные, эпоксидные, полиэфирные, полиамидные и т.п.) получают методами поликонденсации. При поликонденсации макромолекулы образуются в результате химического взаимодействия между функциональными группами, находящимися в молекулах исходных веществ; это взаимодействие сопровождается отщеплением молекул побочных продуктов: воды, хлористого водорода, аммиака и др. В связи с этим химический состав получаемого полимера отличается от состава исходных низкомолекулярных веществ. По внутреннему строению различают линейные и пространственные (с поперечными связями и сетчатые) полимеры. Линейные полимеры состоят из длинных нитевидных макромолекул, связанных между собой слабыми силами межмолекулярного взаимодействия. Однако наличие в структурных единицах составляющих полимер полярных группировок атомов усиливает взаимодействие между цепями. В пространственных (трехмерных) полимерах прочные химические связи между цепями приводят к образованию единого пространственного каркаса. Пространственные структуры гораздо хуже деформируются, чем структуры из линейных молекул. При образовании сплошной пространственной структуры полимер приобретает свойства твердого упругого тела (типа эбонита). Различие во внутреннем строении линейных полимеров и полимеров с жестким пространственным каркасом отчетливо проявляется при нагревании. Линейные полимеры при нагреве размягчаются и переходят в вяз- коупругое (каучукоподобное) состояние, поскольку межмолекулярные силы и водородные связи между их цепями преодолеваются при сравнительно умеренном повышении температуры. Они являются термопластичными. Термопластичными (термопластами) называют полимеры, способные обратимо размягчаться при нагреве и отверждаться при охлаждении, сохраняя основные свойства. В пространственных полимерах с жестким каркасом ковалентные связи между цепями имеют прочность того же порядка, что и прочность связей внутри цепи. Для разрыва таких связей тепловым движением требуется высокая температура, которая может вызвать разрыв связей не только между цепями, но и внутри цепей. Разрыв наименее прочных связей, существующих внутри цепей, является нача Термореактивными (или реактопластами) называют полимеры, которые, будучи отверждены, не переходят при нагреве в пластичное состояние. Следовательно, термореактивные полимеры при повышении температуры ведут себя подобно древесине: при высокотемпературном нагреве они претерпевают деструкцию и загораются.
Влияние температуры на физическое состояние линейных полимеров. Физическое состояние линейного полимера зависит от тем- пературы. При относительно низких температурах (не превышающих температуру стеклования /„„) полимер находится в «стеклообразном» упруго-твердом состоянии (рис. 14.1). При повышении температуры он сначала переходит в высокоэластичное (каучукоподобное) состояние, а при достижении температуры текучести (/„, те) переходит в вязкотекучее состояние.
|