злів в сітчастих полімерах: а -трехфункціональний вузол; б -тетрафункціональний вузол; в -гексафункціональний вузол; г -поліфункціональний вузол.
Для досить щільно зшитих сіток, коли n c набагато більше b , впливом вільних кінців на структуру сітки можна знехтувати. Тоді для щільних сіток n c =2 v , тобто число відрізків ланцюгів між вузлами сітчастої структури дорівнює подвоєному числу вузлів сітки, і всі основні властивості сітчастої структури визначаються цим параметром. Так, модуль зсуву при розтягуванні такої сітки прямо пропорційний n c або v . Ці положення справедливі для сітчастих структур, в яких міжмолекулярної взаємодії між вузлами сітки мало і не впливає на властивості еластомерів. Якщо ж міжмолекулярної взаємодії велике (пластики, волокна), то воно і визначає модуль сітки, на величину якого число хімічних вузлів вже не впливає. З підвищенням температури тепловий рух сегментів макромолекул долає міжмолекулярної взаємодії, і механічні властивості сітки визначаються числом її вузлів.
Будь-яку систему макромолекул полімерів можна характеризувати молекулярним, надмолекулярних і топологічним рівнем її організації.
Молекулярний рівень організації полімерів - це елементний склад повторюваних ланок макромолекул, їх стереохімічні характеристики по розташуванню заступників у основному ланцюзі полімеру або розташуванню структурних елементів ланцюга щодо подвійних зв'язків, порядок чергування хімічно і Стереохимические розрізняються ланок у макромолекулі, вид їх приєднання, характер кінцевих груп макромолекул та їх розподіл. Ці параметри визначаються умовами отримання полімеру і механізмом синтезу макромолекул.
надмолекулярними рівень організації враховує міжмолекулярної взаємодії макромолекул один з одним, ступінь упорядкованості їх взаємного розташування, що визначається вже не тільки способом синтезу полімеру, а й способом його переробки.
Топологічний рівень організації полімеру характеризується функцією молекулярно-масового розподілу, а розгалужений і сітчастий полімер - ще й функцією ділянок ланцюгів між вузлами розгалуження або сітки. Він є показником зв'язності елементів структури полімеру, відволікається від конкретного хімічної будови макромолекул і розташування їх елементів і тому може бути кількісно описаний.
Існують два помітно розрізняються підходу до розгляду теорії еластичності: а) з позицій статистичної механіки, коли враховується тільки топологія макромолекулярних ланцюгів без їх хімічної будови; б) з урахуванням хімічної будови і конфігурацій ланцюгів. Перший підхід використовується в двох класичних моделях сітчастих еластомерів, які сформульовані в 40-х роках минулого століття, - аффинной і фантомної моделях сітки.
Аффинная модель (Кун) припускає, що вузли сітки переміщаються афінно, тобто так само, як при макроскопічної деформації всього зразка еластомеру. Відповідно до цієї моделі, яка недостатньо підтверджена експериментом, прирощення вільної енергії еластичної деформації? А ел. еф =1/2 n c kT ( ? x 2 + ? y 2 + ? z 2 - 3), де n c щільність вузлів сітки; k константа Больцмана; T абсолютна температура; ? x , ? y , ? z - деформації в трьох вимірах.
Тому була сформульована фантомний модель (Джеймс, Гут), яка передбачає асиметричні флуктуації вузлів сітки при її розтягуванні:? < b align="justify"> А ел. фант =1/2? kT ( ?
