6771815107

Jak wynika z rysunku 1.8, krzywe rozkładu dla tworzyw o małej polidyspersji (małym rozrzucie mas molowych) mają wyraźnie zaznaczoną wartość maksymalną, natomiast dla tworzyw o dużej polidyspersji (dużym rozrzucie mas molowych) krzywe te są bardziej spłaszczone.

Pojęciem związanym ze średnią masą molową polimeru (M ) jest średni stopień polimeryzacji (DP). Wartość ta określa liczbę merów w łańcuchu polimeru i można ją wyznaczyć, posługując się następującym wzorem:

~DP = — ,    (1.1)

m

gdzie:

M - średnia masa molowa polimeru, m - masa molowa meru.

Dla przykładu, jeżeli średni stopień polimeryzacji polichlorku winylu) (PVC) wynosi 250, znaczy to, że średnio w łańcuchu występuje 250 merów chlorku winylu.

1.5. Stan uporządkowania polimerów

Przyjmuje się, że polimery mogą występować w dwóch stanach (fazach) uporządkowania.

Obszary o dużym stopniu nieuporządkowania, w których łańcuchy makrocząsteczki są wzajemnie poprzeplatane, nazywa się bezpostaciowymi (amorficznymi), natomiast te o wysokim stopniu wewnętrznego uporządkowania - krystalicznymi.

W obszarach bezpostaciowych, ze względu na zbyt dużą i zmienną odległość między łańcuchami, nie występują silne wiązania międzycząsteczkowe. Wynikiem tego jest ich niska gęstość, co wpływa negatywnie na odporność mechaniczną, termiczną i chemiczną tworzywa amorficznego.

W przeciwieństwie do fazy amorficznej, w fazie krystalicznej na skutek ruchów termicznych i oddziaływań międzycząsteczkowych istnieje pewne uporządkowanie łańcuchów, które umożliwia powstawanie licznych wiązań międzycząsteczkowych. Przyczynia się to do dużej odporności mechanicznej, cieplnej i chemicznej polimerów krystalicznych. Podział na polimery amorficzne i krystaliczne jest bardzo uproszczony, gdyż w rzeczywistości nie istnieją polimery całkowicie krystaliczne. Większość polimerów ma nieuporządkowane lub tylko częściowo uporządkowane ułożenie makrocząsteczek. Nawet jeśli w polimerze występują obszary krystaliczne, to i tak udział fazy amorficznej jest zawsze znaczny. Obecnie przyjmuje się, że polimery tworzą dwu- lub wielofazowe układy, w których obok struktur uporządkowanych występują także obszary amorficzne.

Należy dodać, że faza krystaliczna nie jest układem trwałym - odpowiednia obróbka termiczna powoduje przejście stanów krystalicznych w bezpostaciowe.

Miarą uporządkowania polimeru jest stopień krystaliczności, który charakteryzuje ilościowy stosunek udziału obszarów krystalicznych do amorficznych. Wielkość ta ma duży wpływ na właściwości fizykochemiczne polimerów. Im bardziej polimer jest uporządkowany, tym większa jest jego wytrzymałość na rozciąganie, odporność na ścieranie, granica plastyczności, sprężystość oraz gęstość. Ze wzrostem stopnia krystaliczności zmniejsza się rozszerzalność cieplna, udarność oraz wytrzymałość zmęczeniowa polimerów.