b_260_260_16777215_00_images_sopolimer.pngУвеличение когезионных взаимодействий между макромолекулами всегда связано с повышением жесткости системы, ее температур плавления и стеклования, а также уменьшением растворимости и набухания. Ослабление же межмолекулярных связей увеличивает эластичность полимера, его растворимость, снижает его прочность и т. д.

 

Введением в полимерные композиции пластификаторов удается в широких пределах варьировать их свойства. Критериями совместимости полимеров с пластификаторами является параметр Флори — Хаггинса, который может быть оценен разными способами.
Параметр характеризует изменение свободной энергии, необходимое для переноса молекул растворителя из растворителя в чистую полимерную фазу и может быть выражена через значения 61 и 62. Не останавливаясь подробно на общих вопросах термодинамики процессов растворения и совмещения полимеров, которые изложены в ряде монографий, можно упомянуть об одном из простых методов определения %, описанным в ряде работ.

Метод предполагает использование уравнения Флори, связывающего понижение температуры плавления кристаллических полимеров с количеством растворителя в полимере. www.campingmanitoulin.com Из уравнения Флори следует, что депрессия температуры зависит от величины %. Подобный результат может быть получен на основании рассмотрения явления ассоциации, которая количественно может быть учтена в уравнении Шредера через значения соответствующих констант равновесия.

Важно отметить, что под фазовым переходом в теории Флори для систем полимер — растворитель понимают переход типа гель — золь, который приписывается звеньям макромолекулярных цепей.

Межмолекулярные взаимодействия термостойкость

Выше уже указывалось, что термостойкость полимерных материалов прежде всего определяется прочностью химических связей макромолекул. Межмолекулярные взаимодействия, от которых зависят механические характеристики, поверхностные и другие свойства изделий из полимеров, прямо не влияют на термостойкость полимеров.

Однако, если скорость процессов деструкции определяется диффузией активных продуктов в материал или диффузией продуктов распада из

  • полимера,
  • когезионные межмолекулярные
  • взаимодействия (или просто когезионные взаимодействия),
  • влияя на коэффициенты диффузии молекул в полимерной среде,
  • определяют скорость разрушения материала.

При переходе от эластомеров к жесткоцепным кристаллическим полимерам коэффициенты диффузии низкомолекулярных соединений изменяются на несколько порядков. Зависимость свойств полимерных материалов от величины межмолекулярных взаимодействий хорошо известна. Так, расчет удельной мольной когезии на фрагмент цепи полимера длиной 5 А, показывает, что эта величина изменяется от 4— 8 кДж/моль (1—2 ккал/моль) для эластомеров до 8—21 кДж/моль (2—5 ккал/моль) для жесткоцепных полимеров. Удельная когезия, превышающая 21 кДж/моль (5 ккал/моль), характерна для кристаллических полимеров. С увеличением межмолекулярной когезии, возрастает прочность.
Известно, что модуль Юнга для различных полимеров коррелирует с величиной удельной когезии. Таким образом, если рассматривать один и тот же полимер, справедливо утверждение, что материал на его основе может эксплуатироваться более длительное время при увеличении удельной энергии когезии (межмолекулярной когезии), т. е. степени кристалличности.

Интересно также отметить корреляцию между средним поперечным сечением макромолекул и такими величинами, как

  • Отношение констант Муни — Ривлина,
  • число звеньев между зацеплениями,
  • удельная когезия,
  • для разных полимеров.

Поскольку константы Муни — Ривлина характеризуют упругие свойства полимерного образца при деформации, можно предположить, что эти свойства определенным образом связаны с удельной когезией.

По материалам Гладышев Г.П., Ершов Ю.А., Шустова О.А. - Стабилизация термостойких полимеров [1979 г]