Физико-химические свойства полимеров

Физико-химические свойства полимеров зависят:

• · От их химического состава;
• · Молекулярного строения;
• · Надмолекулярной структуры,
• · Межмолекулярных взаимодействий;
• · Способа получения;
• · Условий среды.

Физические свойства

На физические свойства полимера оказывают влияние изменения температуры, свет, влага, химические реагенты, естественно, сам состав, структура и молекулярная масса полимера. Чем выше температура, тем ниже твердость и прочность полимера. Повышение молекулярной массы полимера, удлинение полимерной цепи приводит к ее большей запутанности, большему числу конфигураций. Очевидно, что присутствие остаточных низкомолекулярных продуктов в полимере снижают прочностные показатели материала, так как средняя молекулярная масса такого полимера становится ниже.

Если структура полимера сильно разветвленная, его прочностные характеристики понижаются, если сетчатая — повышаются. Достигнуть размягчения такого материала достаточно трудно. Но даже при достижении температуры размягчения сдвиг цепей относительно друг друга затруднен из-за присутствия мостичных связей, в этом случае материал проявляет эластичные свойства.

Таким образом можно выделить следующие физические характеристики полимеров:

• 1. Механическая прочность. Возрастает при увеличении молекулярной массы и при переходе от линейных до сетчатых структур. Она повышается путем добавки наполнителей (сажа, металлический порошок, мел, армированные волокна и т. д.).
• 2. Электроизоляционность. Большинство полимеров — диэлектрики с проводимостью з <10 1/ом см. При повышении температуры проводимость увеличивается.
• 3. Химически стойкие. Например тефлон C2F4 превышает в этом отношении даже благородные металлы.
• 4. Эластичность.

Химические свойства

1. Полимерам свойственны реакции структурирования и деструкции.

Структурирование полимеров — «сшивание» молекул, т. е. образование поперечных химических связей между макромолекулами. Например, вулканизация каучука добавлением серы при нагревании.

Деструкция (от лат. destructio — разрушение) — общее название процессов, протекающих с разрывом химических связей в макромолекулах и приводящих к уменьшению степени полимеризации или молекулярной массы полимера, следовательно, к изменению свойств полимера. Деструкцию принято классифицировать по внешним, вызывающим её, факторам.

Деструкция — один из видов старения полимеров. Старение полимеров — процесс, при котором под влиянием различных факторов изменяется состав и структура полимерных молекул во времени. В результате старения обычно ухудшаются механические, электрические и оптические свойства полимеров.

2. Полимеры плохо растворяются в растворах (линейные — плохо, а пространственно сшитые — совсем не растворяются). Они только набухают, т. е. поглощают значительное количество растворителя, увеличиваясь в массе.