лекции по материаловедению -2006

11.1 Структура и основные свойства полимеров

Полимерами называются вещества, макромолекулы которых состоят из большого количества звеньев одинаковой структуры (мономеры).

-СН₂-СН₂-СН₂-СН₂-

(-СН₂-СН₂-)_n – полиэтилен

Молекулярная масса состоит от 5тыс. до 1млн. а.е.м.

Полимеры классифицируют:

по происхождению:

- естественные (слюда, асбест);

- синтетические.

по составу:

- неорганические;

- органические (смолы, каучук);

- элементы органические.

В последнем случае в основные органические цепи вводятся другие атомы (кремний органические смолы). Каждые из элементов придают определенные свойства: Cl, F – теплопроводность и химическую стойкость.

по строению макромолекул:

-линейные

- лестница

- сетчатые (плоские и пространственные).

По мере перехода от пространственных к сетчатым увеличивается жесткость полимера их теплостойкость и

по отношению к нагреванию:

- термопличные (а);

- термореактивные (б);

(а) – при последующих нагревах и охлаждениях обратимо размягчаются и твердеют;

(б) – при охлаждении твердеют необратимо.

по структуре:

- кристаллические;

- аморфные.

В кристаллических полимерах макромолекулы располагаются, закономерно образуя так называемые надмолекулярные структуры. Кристаллические полимеры характеризуются повышенной теплостойкостью.

Во многих случаях структура полимера 2-х фазная, содержит как кристаллическую, так и аморфную составляющую.

Полимеры получают:

полимеризацией – осуществляется в условиях повышенного давления, продуктом реакции является только полимер;
поликонденсацией – отличается тем, что в результате реакции кроме полимера появляются побочные продукты;
методом химического модифицирования – состоит в том, что в основную цепь полимера вводят дополнительные атомы (Cl или F).

Для полимеров не существует обычных агрегатных состояний. Они могут находиться других трех состояниях: стеклообразном, высокопластичном и высокотекучем.

Для полимеров характерно проявление зависимости от времени.

Недостатком полимеров является склонность к старению, которое происходит в результате физико-химического взаимодействия с окружающей средой.

Содержание