結(jié)晶聚合物結(jié)晶聚合物的力學(xué)性質(zhì)
結(jié)晶聚合物,如聚乙烯。聚丙烯、尼龍等,它們的性質(zhì)
介于橡膠態(tài)和玻璃態(tài)聚合物之間,比橡膠硬得多,但柔韌而
無玻璃那樣的脆性;以纖維形式存在時(shí),它們都屬于最結(jié)實(shí)
的材料。這些性質(zhì)使它們優(yōu)于其他種類的聚合物和習(xí)乒聚合
物材料,實(shí)際應(yīng)用急速增長。
結(jié)晶聚合物的性質(zhì)與其特殊的結(jié)構(gòu)形式有關(guān)。一般,結(jié)
晶聚合物的結(jié)構(gòu)類似于,結(jié)晶橡膠的結(jié)構(gòu):比較硬的,不能
形變的微晶體嵌在非晶質(zhì)或類橡膠的介質(zhì)中。其中,橡膠態(tài)
成分的存在使材料具有某種程度的類橡膠形變能力,使纖維
絲不脆而具可撓性,而結(jié)晶成分又極大地改善了橡膠態(tài)的性
質(zhì),產(chǎn)生一類遠(yuǎn)比橡膠堅(jiān)硬和挺括的物質(zhì)。
在幾個(gè)重要方面,結(jié)晶聚合物不同于普通的結(jié)晶物質(zhì)。
最普通的結(jié)晶物質(zhì),例如金屬,任一個(gè)半個(gè)的晶體界面上的
所有的點(diǎn)都與其他的晶體接觸;整個(gè)體系由晶體固體塊所組
成,晶體界面無明顯無序物質(zhì)。因此,固體塊的性質(zhì)在本質(zhì)
上就是晶體本身的性質(zhì)。結(jié)晶聚合物中,相當(dāng)部分的物質(zhì)是
非晶質(zhì)或無定形狀態(tài)的。這些無定形物質(zhì)的分子是與結(jié)晶成
分中存在的分子相同的。因此,這種體系不只是結(jié)晶物質(zhì)和
非結(jié)晶物質(zhì)的簡單混合物,而是結(jié)晶成分和非晶成分以非常
特殊的方式機(jī)械地結(jié)合而成的結(jié)構(gòu)。
物質(zhì)的硬度能用楊氏模黿的值來表示。楊氏模量是應(yīng)力
(即單位面積的力)和應(yīng)變的比。各種物質(zhì)的楊氏模量的值;
晶體結(jié)構(gòu)的解析,與分子的“聚合”性并無直接
關(guān)系,這一點(diǎn)是重要的。為得到較好的衍射圖,晶體必須包
含有足夠數(shù)目的蘑復(fù)單位,除此之外,鏈的長度不具影響。
晶體結(jié)構(gòu)的知識(shí)不能判定“肩并肩’并列成品胞的鏈?zhǔn)峭?br>個(gè)分子的不同部分,或是屬于完全不同的分子。所有這樣的
問題應(yīng)根據(jù)其他因素來解答。事實(shí)上,包含有30--40個(gè)碳原
予
的低分子碳?xì)浠衔锏木О拇笮『途О麅?nèi)分子排列幾乎精
確地與聚乙烯結(jié)晶的情況相同。
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