Для большинства твердых веществ высокомолекулярных соединений, из которых состоят волокна, пленки, полимерные покрытия и детали изделий, характерно аморфно-кристаллическое строение. Области с высокой степенью упорядоченности молекул (кристаллические участки) чередуются с областями, отличающимися малой упорядоченностью структуры (аморфные участки). В участках с аморфным строением расположение молекул и их изогнутость зависят от соотношения сил межмолекулярного взаимодействия и сил теплового движения молекул. При этом возможны следующие физические состояния полимерного вещества: • стеклообразное (или застеклованное) — если силы межмолекулярного взаимодействия превосходят силы теплового движения; вещество в таком состоянии отличается жесткостью и малой способностью к деформированию; • высокоэластическое, для которого характерна соизмеримость сил межмолекулярного взаимодействия и сил теплового движения; в этом состоянии можно изменить изогнутость и взаиморасположение макромолекул под действием внешней силы, т.е. вещество проявляет способность к деформированию; • вязкотекучее — в случае преобладания сил теплового движения молекул над силами межмолекулярного взаимодействия; при этом молекулы легко смещаются под действием внешних сил, а само вещество отличается очень высокой мягкостью и податливостью. Для определения указанных физических состояний полимерного вещества материалов проводят термомеханические испытания проб материалов при растяжении или сжатии. Температура, при которой наблюдается переход вещества из застек- лованного состояния в высокоэластическое, называется температурой стеклования. Температура стеклования у целлюлозы — 220—250 °C; полипропилена — (-12-20 °C); полиакрилонитрила — 75-100 °C; поликапроамида — 40—60 °C; полиэтилентерефталата — 80—100 °C; каучуков — (-50-70 °C). Понижение температуры с 20 до —40 °C приводит к изменению прочностных характеристик текстильных волокон, нитей и текстильных полотен. По данным Б.А. Бузова, усилие при разрыве при растяжении химических волокон возрастает на 25-60%, а удлинение при разрыве уменьшается на 15—30%. Такое явление объясняется уменьшением энергии теплового движения макромолекул и повышением роли сил межмолекулярного взаимодействия. Исключение составляют хлопковые и льняные волокна, у которых наблюдается снижение разрывного усилия на 5—10%. При повышении относительной влажности воздуха до 50% в условиях низких температур наблюдается уменьшение несминаемости 65
RkJQdWJsaXNoZXIy MTExODQxMg==