Властивості високомолекулярних сполук

Фазові і фізичні стани ВМС. Усі полімери внаслідок великої молекулярної маси нелеткі. Вони розкладаються за перегонки навіть у найбільшому вакуумі. Температура їх розкладання значно нижча за температуру кипіння, що і пояснює неможливість переходу ВМС у газоподібний стан. З цієї причини для ВМС характерний тільки конденсований стан – твердий і рідкий. Твердому агрегатному стану полімеру відповідають два фазових стани: кристалічний та аморфний, що залежить від ступеня упорядкованості молекул. Кристалічними ВМС є, наприклад, поліетилен, поліаміди, а аморфними – целюлоза, каучуки.

Залежно від температури аморфні лінійні полімери можуть знаходитись у трьох фізичних станах: склоподібному, високоеластичному, і в’язкотекучому

Переходи між ними відбуваються поступово в деякому інтервалі температур, супроводжуються зміною механічних властивостей полімеру і відображаються термомеханічними кривими.

За низьких температур для полімерів характерний склоподібний стан. Він характеризується малою здатністю до деформації.

При нагріванні починається коливальний рух цілих ланок, - це високоеластичний стан, для якого характерні великі оборотні деформації.

За достатньо високих температур полімер переходить у в’язкотекучий стан. Тут відбувається переміщення ланцюгів і всієї макромолекули як єдиного цілого, що супроводжується різким збільшенням необоротної деформації.

Фізико-хімічні властивості ВМС. Однією з специфічних властивостей полімерів є їх висока еластичність. Еластичність характерна для таких білків як еластин, абдиктин. Еластин складає значну частину стінки артерій, особливо поблизу серця. Подібно гумі він сильно розтягується. М’язова тканина має теж пружно еластичні властивості.

Морозостійкість полімерів визначається температурою силування: чим вона нижча, тим більш морозостійким є полімер.

За температур вищих від температури текучості виявляється ще одна властивість полімерів – пластичність, тобто властивість тіл необоротно змінювати свою форму і розміри під дією механічних навантажень. Пластичність полімеру можна збільшити додаванням до нього низькомолекулярних речовин – пластифікаторів.

Усі макромолекули ВМС мають ланцюгову будову. Головна відмінність лінійної ланцюгової молекули полягає в її гнучкості. Через гнучкість, макромолекули можуть набувати різної конформації. Так, внаслідок гнучкості ланцюгів молекули ДНК, довжина яких досягає кількох сантиметрів, можуть пакуватися і зберігатись у ядрі клітини розміром у мільйонні долі метру.

Тільки полімери з гнучкими макромолекулами здатні до великих оборотних деформацій. Зі здатністю ВМС до великих деформацій пов’язані еластичність шкіри, м’язів, тканин живих організмів.

Таким чином, полімери характеризуються цінними фізико-хімічними властивостями, що дозволяє використовувати їх у різних галузях народного господарства, науки і техніки, і, зокрема, у медичній практиці.