0086

cząsteczki jest w dużym stopniu uzależniona od grup polarnych wchodzących w jej skład. Szczególne znaczenie ma to w roztworze. W wodzie może zachodzić dysocjacja pewnych grup dając polielektrolit. Ukształtowanie polimeru jest wtedy zależne od współdziałania ładunków powierzchniowych polimeru między sobą, jak i z wodą. Zwłaszcza duży wpływ będzie miała obecność w wodzie kwasów lub zasad, a tym samym pH roztworu.

Makrocząsteczki mogą łączyć się ze sobą wiązaniami kowalencyjnymi lub cząsteczkowymi (van der Waalsa, wodorowymi), tworząc różne struktury od bezpostaciowej (tzw.

Ryc. 3.22. Możliwość rotacji wewnątrz łańcucha polimeru.

bek“.

masy plastyczne) do struktur uporządkowąnych — krystalicznych, względnie częściowo uporządkowanych (ryc. 3.24).

Z różnorodnością struktur wiąże się różnorodność właściwości fizycznych. Jedne, na przykład kauczuk, wyróżniają się wyjątkowo dużą elastycznością (dużą podatnością

Ryc. 3.24. Częściowo krystaliczna i częściowo bezpostaciowa struktura polimeru.

na znaczne odkształcenia odwracalne), inne — dużą sztywnością (małą podatnością na odkształcenia). Właściwości mechaniczno-spręźystc polimerów zależą w dużym stopniu od temperatury. Należy zwrócić uwagę, że mechanizm właściwości sprężystych polimerów o dużej elastyczności jest zupełnie inny niż w substancjach krystalicznych, niepolimerów. Przy odkształceniu kryształu zmieniają się odległości międzyatomowe, a więc zmienia się także energia potencjalna, co prowadzi do oziębienia ciała przy jego wydłużeniu — podczas gdy wydłużenie kauczuku powoduje jego ogrzanie. Nic zmieniają się przy tym odległości międzyatomowe w łańcuchu, nie zmienia się w'ięc także energia potencjalna makrocząsteczek, zmienia się natomiast ich konformacja. Rozciągnięte zostają kłębki, z czym wiąże się zmiana uporządkowania. Mówi się, że odkształcenie ma charakter entropowy (patrz rozdział 4.3.2), a nie energetyczny. Pod tym względem rozciąganie polimeru bardziej odpowiada sprężaniu gazu doskonałego. W związku z brakiem w gazie sił międzycząsteczkowych, przy jego sprężaniu nic zmienia się energia potencjalna, zmienia się natomiast jego uporządkowanie, zmniejszają się bowiem odległości między cząsteczkami.

93