b> (молекулярна маса)
ділянки ланцюга між двома зшитими ланками . Від нього залежить прояв властивостей індивідуальних макромолекул в сітчастої структурі полімеру. Якщо ці ділянки значно більше розмірів сегмента макромолекули, то сітчастий полімер збереже властивості вихідного полімеру (наприклад, реакційноздатні та ВИСОКОЕЛАСТИЧНЕ). Такий сітчастий полімер буде обмежено набухати в тих же розчинниках. Якщо ж розмір ділянки ланцюга між зшитими ланками близький до розміру сегмента або менше його, то властивості вихідного полімеру суттєво і?? змінюються: зменшується гнучкість ланцюга і пов'язана з нею високоеластичний, знижується або втрачається здатність до набухання. Істотну роль у прояві механічних властивостей сітчастого полімеру грають не ввійшли в сітку кінці вихідних макромолекул, так звані
вільні кінці сітки . При деформації сітки вони не несуть навантаження і є разбавителями в сітчастої структурі, підвищуючи її дефектність і знижуючи рівень механічних властивостей.
Індекс зшивання показує, скільки зшитих ланок припадає на одну середньостатистичну макромолекулу зшивається полімеру, і являє собою величину < i>? = М про / М з , де М про - вихідна середня молекулярна маса полімеру в момент його зшивання; М з - середня молекулярна маса відрізка між зшитими ланками (вузлами сітки). Позначимо b число вихідних макромолекул, що утворили заданий фрагмент сітчастої структури з 8 макромолекул, тобто b =8 (рис.9). Число вузлів сітки ( v ), або число поперечних зв'язків між двома різними макромолекулами, дорівнює 10, тобто v =10. Два параметра сітки задані довільно, а інші вже залежать від них. Число вільних кінців у 8 макромолекул одно 16, так як за прийнятими умовами формування сітки зшивання пройшло по внутрішнім складовим ланкам макромолекул. Тоді число відрізків ланцюгів між вузлами сітки ( n c ), рівне подвоєному числу вузлів за вирахуванням числа вільних кінців, можна підрахувати за формулою: n c =2 v - 2 b =20-16=4. Величина 2 v у формулі відповідає числу зшитих ланок макромолекул. Оскільки кожен вузол сітки (поперечна зв'язок) утворений двома зшитими ланками двох різних макромолекул, число зшитих ланок дорівнює подвоєному числу вузлів.
Рис. 9. Схема статистичної полімерної сітки на прикладі еластомеру, підданого ПЕРОКСИДНА або радіаційному зшивання.
Вільні кінці сітки відносяться до дефектів її структури, так як опір зовнішнім впливам надає лише активна частина сітки , розташована між її вузлами. Другим видом дефектів сітки є зачеплення , які при деформації відіграють роль додаткових вузлів сітки, а в недеформованому стані беруть участь в тепловому русі поряд з іншими ділянками ланцюгів. Обмеження рухливості ділянок ланцюгів сітки у хімічних вузлів математично описано ще П. Флорі. Зачеплення фізичної природи (флуктуаційна сітка) вносять істотний внесок у властивості вихідних полімерів і їх сітчастих структур. Середнє значення молекулярної маси між зачепленнями в розплаві лінійного поліетилену становить 4000, цис - 1,4-полібутадієну - 7000, цис - 1 , 4-поліізопрену - 14000, поліізобутилену - 17000 та полістиролу - 35000. Ці показники визначають механічні властивості незшитих полімерів.
Важливий показник сітки зшитих полімерів - функціональність вузлів , яка визначається кількістю еластично активних ланцюгів, що виходять з одного вузла. Відповідно до цього вузли сітки діляться на три-, тетра-, гекса - і в цілому поліфункціональні вузли (рис.10). Функціональних-ність вузлів як показник входить до рівняння різних моделей сітчастих структур і суттєво впливає на залежності властивостей (модулі, розривна міцність, розривне подовження та ін.) Від числа вузлів сітки. Найбільше такі залежності відносяться до тетрафункціональним вузлам, які в простому випадку являють собою С-С-зв'язку між двома складовими ланками зшитих макромолекул еластомерів (рідше - пластиків). Вони утворюються при радіаційному і пероксидного зшиванні вуглеводневих полімерів.
Рис.10. Функціональність ву...
