Орієнтоване СТАН ПОЛИМЕРОВ

стан тіл з лінійних полімерів, що характеризується тим, що осі досить протяжних розпрямлених ділянок ланцюгових макромолекул, що складають ці тіла, розташовані переважно. вздовж деяких напрямків - осей орієнтації. Так, в плівках полімерних можуть реалізуватися види площинний орієнтації: двовісна, радіальна. Найпростіший і наиб. поширений вид орієнтації лінійних полімерів - одноосьова орієнтація.

Орієнтир. полімери широко поширені в ростить. світі (напр., деревина, бавовна, льон) і тваринному (сухожилля, м'язові тканини, шерсть і ін.). Практично всюди в природі, де потрібні міцні і гнучкі елементи структури, вони формуються з орієнтир. полімерів.

В техніці орієнтир. полімери отримують в осн. націлену рекламу. витягуванням (на десятки - тисячі відсотків) ізотропних полімерних тіл, нагрітих вище т-р стеклования. В результаті ланцюгові макромолекули, хаотично (статистично) орієнтовані в вихідному тілі, під впливом зовн. спрямованого розтягуючого зусилля набувають ту чи іншу ступінь орієнтації. У аморфному гібкоцепних полімері орієнтир. стан є нерівновагим і, щоб його зафіксувати, необхідно охолодити полімер нижче т-ри стеклования, не знімаючи растягивающего напруги.У разі гібкоцепних кристалізуються полімерів О. с. п. можна вважати рівноважним нижче т-ри плавлення кристалітів і зняття розтягуючого напруги при т-ре витяжки не веде до разориентация, т. к. кристалітів утворюють орієнтир. каркас, який зберігає аморфні ділянки полімерного тіла в О. с. п.

При отриманні орієнтир. гібкоцепних полімерів двоступінчастим методом спочатку здійснюють орієнтацію розчину або розплаву полімеру. Цього досягають створенням потоків з градієнтами швидкості (поперечним або поздовжнім), в результаті чого довгі ланцюгові молекули орієнтуються переважно. вздовж напрямку потоку. Боротьба, що при цьому кристалізація фіксує досягнутий стан, що призводить до утворення орієнтир. полімеру. Послід. витягування в твердій фазі доводить полімерний матеріал (або виріб) до сверхвисокооріентір. стану.

Для жорстколанцюгових полімерів О. с. п. є рівноважним і досягається двоступінчастим методом: спочатку при порівняно помірної т-ре витягуванням з розчину формують орієнтир. "заготовку", потім слід термообробка при підвищ. т-ре, що призводить до значить. збільшення націлену рекламу. порядку в полімері (явище типу спрямованої кристалізації).

Орієнтир. полімери містять характерні надмолеку-лярні освіти-фібрили-з поперечним розміром ~ 10-100 нм і довжиною не менше ~ 1-10 мкм.

Однооснооріентір. полімерні тіла відрізняються високою анізотропією хутро. , Акустич. , Оптич. , Електричні. та ін. св-в. Тому чутливі до анізотропії методи (напр., Дифрактометрія, ЯМР, ЕПР, ІЧ спектроскопія, акусто-спектроскопія, вимір двулучепреломления) ефективні при вивченні орієнтир. полімерів.Останнім властива також характерна аномалія тримаючи. розширення: отрицат. коеф. розширення уздовж осі орієнтації. Це пов'язано з поперечними коливаннями розпрямлених ділянок ланцюгових молекул, амплітуда яких брало багато більше, ніж поздовжніх коливань, а також з конформації. "Скручуванням" орієнтир. ділянок макромолекул в аморфних областях, що веде до скорочення розмірів цих областей уздовж осі орієнтації полімеру. Важливе техн. св-во орієнтир. полімерів -повиш. міцність при розтягуванні і жорсткість уздовж осі орієнтації при збереженні достатньої гнучкості. Це обумовлено тим, що уздовж осі орієнтації працюють гл. обр. хім. зв'язку, в перпендикулярному напрямку-міжмолекулярні. Так, теоретич. значення

і модуля поздовжньої пружності

для волокна становлять соотв. 20-30 і

250 ГПа; для техн. орієнтир. полімерних волокон

0, 5-1, 0 ГПа,

20-50 ГПа; для високооріентір. волокон

5-10 ГПа,

100-150 ГПа, що близько до теоретич. значенням і є великим техн. досягненням.

Високі хутро. характеристики в поєднанні з низькою щільністю, хім. і тримаючи. стійкістю (цим відрізняються жест-коцепние полімери; вони містять циклич. групи в основних ланцюгах макромолекул) визначають все більш широке використання орієнтир. полімерних волокон: троси, канати, тканини, армуючі елементи в різноманітних когось позиц. матеріалах і ін. В техніці широко поширені, напр. , Поліамідні, поліолефінові, поліефірні, полі-імідний, поліакрилонітрильні волокна. Див. Також Волокна хімічні, Формування хімічних воллкон.

Літ. : Маріхін В. А., Мясникова Л. П., надмолекулярної структури полімерів. Л., 1977; Сверхвисокомодульние полімери, під ред. А. Чіферрі, І.Уорда, пров. з англ ... Л., 1983. А. І. Слуцкер.


Хімічна енциклопедія. - М.: Радянська енциклопедія. Під ред. І. Л. Кнунянц. 1988.