Механические свойства полиэтиленов высокой и низкой плотности

Структурообразование кристаллических полимеров обычно ограничивается сферолитами. Поэтому кристаллическому фазово-му состоянию соответствует, как правило, сферолитная структура. Однако в особых условиях в кристаллических полимерах могут формироваться даже монокристаллы (например, в полиэтилене, когда кристаллизация осуществляется из очень разбавленных растворов и очень медленно).

Тип и размер надмолекулярных структур полимеров уста-навливают при помощи электронной и оптической микроскопии, рентгеноструктурного анализа и других методов. Чем мельче и однороднее по размерам НМС, тем более высокие физико-меха-нические свойства проявляет полимер.

В сетчатых полимерах также формируется НМС. Морфоло-гически она представлена изометричными образованиями (глобу-лами) с более густой пространственной сеткой. Плотность сшивки между глобулами меньше, поэтому разрушение таких полимеров происходит также по границам НМС.

3. Производство
высокомолекулярных соединений

Производство синтетических полимеров началось в 1906 г., когда Л. Бакеланд запатентовал так называемую бакелитовую смо-лу – продукт конденсации фенола и формальдегида, превращаю-щийся при нагревании в трехмерный полимер. В течение деся-тилетий он применялся для изготовления корпусов электротех-нических приборов, аккумуляторов, телевизоров, розеток и т.п., а в настоящее время чаще используется как связующее и адгезив (клей).

Благодаря усилиям Генри Форда перед Первой мировой вой-ной началось бурное развитие автомобильной промышленности сначала на основе натурального, а затем и синтетического каучука. Производство последнего было освоено накануне Второй мировой войны в Советском Союзе, Англии, Германии и США. В эти же годы было освоено промышленное производство полистирола и поливинилхлорида, являющихся прекрасными электроизоли-рующими материалами, а также полиметилметакрилата. Без органического стекла под названием «плексиглас» было бы невозможно массовое самолетостроение в годы войны.

После Второй мировой войны возобновилось производство полиамидного волокна и тканей (капрон, нейлон), начатое еще в до-
военное время. В течение войны все это производство переориен-тировалось на выпуск парашютов. В 50-х гг. XX в. было разрабо-тано полиэфирное волокно и освоено производство тканей на его основе под названием «лавсан» или полиэтилентерефталат. Полипропилен и нитрон – искусственная шерсть из полиакрилонитрила – замыкают список синтетических волокон, которые использует современный человек для одежды и производственной деятельности. В первом случае эти волокна очень часто сочетаются с натуральными волокнами из целлюлозы или из белка (хлопок, шерсть, шелк).

Эпохальным событием в мире полимеров явилось открытие в середине 1950-х годов и быстрое промышленное освоение катализаторов Циглера–Натта (смесь триэтилалюминия и тетрахлорида титана), что привело к появлению полимерных материалов на основе полиолефинов и, прежде всего, полипропилена и полиэтилена низкого давления (до этого было освоено производство полиэтилена при давлении порядка 1000 атм), а также стереорегулярных полимеров, способных к кристаллизации. Затем были внедрены в массовое производство полиуретаны – наиболее распространенные герметики, адгезивы и пористые мягкие материалы (поролон), а также полисилоксаны – элементорганические полимеры, обладающие более высокими по сравнению с органическими термостойкостью и эластичностью.

Список замыкают так называемые уникальные полимеры, син-тезированные в 60–70-е годы XX в. К ним относятся аромати-ческие полиамиды, полиимиды, полиэфиры, полиэфиркетоны и др. Непременным атрибутом этих полимеров является наличие у них ароматических циклов и (или) ароматических конденсированных структур. Для них характерно сочетание высоких значений проч-ности и термостойкости.