Отличительным свойством каучукоподобных материалов, или эластомеров, позволяющим выделить их в особый класс соединений, является их высокоэластичность, т. е. способность к большим обратимым деформациям при малом модуле упругости. Именно это свойство определяет в первую очередь техническую ценность каучукоподобных материалов.
Высокоэластичность, также как и ряд других особенностей поведения эластомеров, обусловлена их молекулярной структурой. Все эластомеры относятся к высокополимерам цепного строения, т. е. состоят из гигантских цепных молекул, в которых тысячи повторяющихся структурных единиц (мономерных звеньев) соединены последовательно обычными валентными связями.
В пространстве полимерная цепь вследствие определенной свободы вращения атомных групп вокруг единичных связей может принимать множество различных свернутых конфигураций. Таким образом, молекулы эластомеров представляют собой длинные свернутые в клубки непрерывно флюктуирующие цепи.
Связь между своеобразной структурой эластомеров и их способностью к необычайно большим обратимым деформациям очевидна. Качественно она может быть описана следующим образом. Под действием внешних сил, например, растяжения, молекулярные цепи могут разворачиваться, принимая менее свернутые конфигурации, частично ориентированные в направлении оси растяжения. Стремление молекулярных цепей перестроиться таким образом, чтобы принять свои первоначальные конфигурации, обусловленное уменьшением энтропии вытянутых, частично упорядоченных состояний цепи, приводит к возникновению упругой возвращающей силы.
К цепным высокополимерам относятся также ряд пластмасс, волокнообразующие материалы и другие, однако только эластомеры обладают высокоэластическими свойствами в широкой области температур, важных для практического использования материалов. Эта особенность поведения эластомеров связана с тем, что помимо цепного строения необходимым условием высоко-эластичности является достаточная внутренняя подвижность системы, которая обеспечивается отсутствием значительной кристалличности и сравнительно слабым межмолекулярным взаимодействием цепей.
Поможем написать любую работу на аналогичную тему