Лекция 1

Цель дисциплины - изучение структуры полимеров и установление взаимосвязи между структурой и физико-механическими (эксплуатационными) свойствами полимеров.

На эксплуатационные свойства полимеров, на поведение полимеров в различных условиях, на механизм их разрушения влияют:

1. Структура полимеров, т.е. собственные внутренние характеристики полимеров;

2. Внешние факторы, а именно:

- величина приложенной нагрузки ,

- частота внешнего воздействия  (или время воздействия  = 1/).

- температура Т,

- агрессивные среды и т.д.

Возвращаясь к началу лекций по разделу «Химия полимеров» вспомним, что

Структура полимера – это физическая структура, которая формируется в результате устойчивого взаимного расположения в пространстве всех элементов, образующих полимер, включает в себя внутреннее строение этих элементов и учитывает характер взаимодействия между ними.

Следовательно, структура полимера– это такая структура, которая включает в себя и структуру отдельных макромолекул и надмолекулярную структуру (смотри схему 1)

Схема 1 – Компоненты структуры полимеров

Структура полимеров - это физическая структура, которая формируется в результате устойчивого взаимного расположения в пространстве всех элементов, образующих полимер, включает внутреннее строение этих элементов и учитывает характер взаимодействия между ними

С труктура отдельных макромолекул	Н адмолекулярная структура

Химическая природа: органические, неорганические, элементорганические; гомо-, гетероцепные; насыщенные и ненасыщенные; полиуглеводороды, поликислоты, полигалогенпроизводные, полспирты, полиамиды, полиэфиры и др.

Молекулярная масса полимера и его полидисперсность

Конфигурация макромолекул: линейная, разветвленная, циклоцепная, плоскосетчатая, пространственно сшитая

Конформация макромолекул: клубок, глобула, спираль, вытянутая палочка, складка, зигзаг, кривошип

С труктурная и стереоизомерия: присоединение голова к голове, голова к хвосту и др; изотактические, синдиотактические, цис и транс каучуки

Со структурой отдельных макромолекул мы подробно познакомились в первой части дисциплины.

Познакомимся теперь подробнее с понятием «надмолекулярной структуры» полимеров.

Надмолекулярная структура – это физическая структура в виде агрегатов макромолекул, которая формируется в ходе взаимодействия макромолекул, определенной ориентации их относительно друг друга и укладки вблизи друг друга в такие агрегаты, размер которых на несколько порядков больше размера составного звена полимера.

Если длина химической связи в составном звене около 0,12÷0,15нм, длина цепей макромолекул колеблется от 100 до 10⁴ нм, то размер агрегатов может достигать 10⁵ - 10⁶ нм и даже 1 см.

Комплекс свойств таких агрегатов сильно зависит от плотности упаковки и от интенсивности взаимодействия макромолекул внутри этих агрегатов. Поэтому рассмотрим далее характер взаимодействия макромолекул между собой и типы агрегатов (надмолекулярной структуры), образующихся в результате этого взаимодействия.