4. Молекулярная и надмолекулярная структура полимеров.

Образование в полимерах надмолекулярной структуры (НМС) – результат действия межмолекулярных сил на фоне конформационной активности макромолекул. Иначе говоря, чем более гибкой является макромолекула, тем глубже протекает процесс формирования НМС и тем разнообразнее ее морфология.

Появление в качестве боковых групп метилена (полипропилен), хлора (поливинилхлорид) или ароматических ядер (полистирол) изменяет подвижность кинетических фрагментов. Низкая кинетическая подвижность отягощенной ароматическими ядрами и метиленовыми группами макроцепи полиарилата способствуют повышению прочности и износостойкости этого полимера.

Гибкие макромолекулы могут образовывать надмолекупярные микрообъемы с анизотропными свойствами, называемые кристаллитами. У макромолекул с малой подвижностью способность к формированию кристаллитов, как разновидности НМС, либо ограничена, либо полностью отсутствует. По этому признаку полимеры, приближенно, подразделяются на три группы.

1. Кристаллические ( кристаллизующиеся полимеры). В них содержание кристаллических НМС составляет более 70%.

2. Аморфно-кристаллические, содержащие кристаллическую фазу в количестве 25-60%.

3. Аморфные полимеры. В них кристаллическая НМС либо отсутствует полностью, либо ее содержание измеряется единицами процентов.

Полимеры с высокой подвижностью линейных макроцепей образуют кристаллическую структуру. Это, например, полиэтилен высокой плотности, полипропилен, фторопласт, некоторые виды полиамидов, полиформальдегид.

Полимеры с разветвленным строением макромолекул образуют аморфно-кристаллическую структуру. Например, полиэтилен низкой плотности, в главных цепях которого присутствуют многочисленные ответвления, может содержать до 70% аморфной фазы.

Надмолекулярная структура термореактивных полимеров выражается в виде сгущений и разряжений пространственной макромолекулярной сетки. Сгущения, т.е. микрозоны с увеличенной густотой сетки, имеют изометрическую сетку и поэтому называются глобулами. Размер глобул не превышает 10 – 12 нм, они разделены участками с меньшей плотностью пространственной сетки. Размеры глобул не зависят от молекулярной массы олигомеров, наличия в их макроцепях боковых реакционно-способных функциональных групп, от свойств и содержания отвердителя.