Структура полимеров

Кристалличность

ПОЛИМЕРНЫЕ СТРУКТУРЫ Наполнители

Пластики и каучуки почти всегда содержат не только полимерные материалы, но также наполнители. Они могут быть смешаны также из нескольких полимеров. Основные типы наполнителей следующие:

1. Наполнители, видоизменяющие механические свойства полимеров, уменьшающие, например, хрупкость и увеличивающие модуль растяжения; к ним относятся древесный порошок, пробковая пыль, мел. Применение их приводит к уменьшению стоимости материала.

2. Армирование, например, стеклянными волокнами или сферическими частицами, повышающее модуль растяжения и прочность.

3. Пластификаторы, приводящие к молекулярным изменениям, для облегчения скольжения одной части материала относительно другой, вследствие чего материал становится более гибким.

4. Стабилизаторы, улучшающие сопротивляемость материала деградации.

5. Замедлители горения, увеличивающие сопротивляемость возгоранию.

6. Смазочные вещества и теплостабилизаторы, помогающие в обработке материалов.

7. Пигменты и красители, придающие цвет материалу.

Табл.9.1. Кристалличность полимеров

Полимер	Форма цепочки	Максимальная кристалличность|%|
Полиэтилен	Линейная
	Разветвленная
Полипропилен	Регулярные пространственные боковые группы на линейной цепочке
Политетрафторэтилен	Линейная, с атомами фтора в объемной цепочке
Полиоксиметилен	Линейная, с атомами кислорода и углерода, чередующимися в цепочке
Полиэтилентерефталат	Линейная, с группами в цепочке
Полиамид	Линейная, с группами амида в цепочке

Кристалличность наиболее вероятна у полимеров, состоящих из простых линейных цепочек молекул. Разветвленные полимерные цепочки не поддаются легко упаковке регулярным способом, в этом им препятствуют разветвления. Если разветвления имеют регулярное пространственное расположение вдоль цепочки, то возможна некоторая кристалличность; нерегулярные пространственные разветвления делают невозможной кристалличность. Тяжелосшиваемые полимеры, например термореактивы, не дают проявиться кристалличности, но под напряжением некоторые эластомеры могут получить ее. В табл. 9.1 показана максимально возможная кристалличность некоторых обычных полимеров.

На Рис. 9.1…9.16 показаны основные формы из числа обычно применяемых полимеров. Рисунки дают двухмерные представления структур, хотя некоторые, в частности из термореактивов и эластомеров, имеют трехмерные структуры.

Рис.9.1. Полиэтилен, линейная цепь

Рис.9.2. Полиэтилен разветвлённая цепь

Рис. 9.3. Полипропилен, изотактическая форма (главная форма)

Рис. 9.4. Поливиничхлорид

Рис. 9.5. Полистирол

Рис. 9.6. Политетрафторэтилен

Рис. 9.7. Нейлон 6

Рис. 9.8. Нейлон II

Рис. 9.10. Полиоксиметилен (ацеталь гомополимер)

Рис. 9.9. Нейлон 6.6

Рис. 9.11. Полисульфид

Рис. 9.12. Полиэтилентерефталат

Рис. 9.13. Поликарбонат

Рис. 9.14. Меламин-формальдегид

Рис. 9.15. Цисполисопрен, цепь натурального каучука до вулканизации

Рис. 9.16. Вулканизированный каучук, связанные серой полисопреновые цепи