ФИЗИКА ПОЛИМЕРОВ

По итогам изучения дайной главы студенты должны: знать

• — природу мезоморфного строения полимеров;
• — типы мсзофаз полимеров;
• — особенности кристаллического состояния полимеров;
• — три физических состояния линейных аморфных полимеров;
• — природу и особенности эластичности;
• — особенности свойств стеклообразных полимеров;
• — особенности свойств вязкотекучих полимеров;
• — пять возможных типов упорядоченности в полимерах; уметь
• — оценивать кинетику кристаллизации полимеров;
• — определять температуры фазовых и физических переходов в полимерах;
• — отличать аморфный полимер от кристаллического;
• — оценивать механические свойства полимера; владеть
• — методами оценки фазовых состояний полимеров;
• — методами оценки физических состояний полимеров.

Использование полимеров в различных отраслях техники и в быту обусловлено наличием у них определенного комплекса потребительских свойств, прежде всего физических. Так, для полимерных композиционных материалов, пленок и волокон важно сочетание высокой механической прочности с возможностями ее сохранения в условиях внешних воздействий (нагревание, химические воздействия среды); полимеры, используемые в качестве основы лакокрасочных материалов и покрытий, должны обладать высокими адгезионными показателями по отношению к защищаемой поверхности и максимальной длительностью защитного действия. Применение полимеров в качестве электроизоляционных материалов предопределяет наличие у них необходимого комплекса диэлектрических характеристик.

Физические свойства полимеров определяются их химическим строением — природой и характером атомов и групп, образующих составные повторяющиеся звенья цепи, а также характером соединения этих звеньев. Наличие длинноцепных молекул, обладающих большей или меньшей гибкостью, обусловливает появление у полимеров ряда особых физических свойств, отсутствующих у низкомолекулярных тел (например, способности к большим обратимым деформациям). У полимеров отсутствует газообразное состояние — испарение макромолекул невозможно вследствие чрезвычайно высокой энергии, необходимой для их разделения; эта энергия на много порядков превышает энергию химических связей в цепях полимерных молекул, поэтому попытки испарения полимеров нагреванием приводят к разрыву макромолекул, т.е. к их термической деструкции.

Длинноцепочечное строение полимерных молекул предопределяет специфику фазовых и агрегатных состояний полимеров, которые во многом отличаются по закономерностям формирования фаз и переходов между ними от соответствующих состояний низкомолекулярных тел.