18. Понятие надмолекулярной структуры полимера, Надмолекулярная структура аморфных и кристаллических полимеров. Мезомерное состояние полимеров, жидкие кристаллы.

Надмолекулярные структуры – это структуры, возникающие в результате той или иной укладки макромолекул. Для полимеров характерна многоуровневая надмолекулярная организация. Простейшие формы надмолекулярных структур – глобулярные или пачечные агрегаты макромолекул.

Надмолекулярная структура аморфных полимеров

В полимерах в аморфном состоянии, имеет место только ближний порядок(БЛИ́ЖНИЙ ПОРЯ́ДОК, т. е. порядок, соблюдаемый на малых расстояниях, сравнимых с размерами самих частиц). Только ближний порядок характерен для жидкостей и твердых аморфных тел.

Для аморфных полимеров характерно образование упорядоченных областей доменов. Домены соединяются между собой с помощью проходных цепей. Междоменные области состоят из звеньев неупорядоченно расположенных цепей, а также включают в себя проходные цепи и свободные концы цепей, не вошедшие в домены. Различают три возможных вида доменов: складчатые (гофрированные), снопообразные (мицеллорные) и глобулярные.

Глобулярные, (состоящие из глобул), или фибриллярные (пачечные) агрегаты макромолекул, представляющие собой длительно живущие флуктуационные образования большого размера, являются простейшими формами надмолекулярной структуры в аморфном состоянии полимеров.

Надмолекулярная структура кристаллизующихся полимеров.

В кристаллизующихся полимерах образуются области как ближнего, так и дальнего порядка (ДА́ЛЬНИЙ ПОРЯ́ДОК И БЛИ́ЖНИЙ ПОРЯ́ДОК, то есть дальний порядок характеризует упорядоченность, повторяющуюся на неограниченно больших расстояниях, ближний порядок — упорядоченность на расстояниях, сравнимых с межатомными. Понятие дальний и ближний порядок применимо к конденсированному состоянию вещества.). В них может образовываться простейший элемент надмолекулярной структуры кристаллизующихся полимеров — кристаллографическая ячейка. Элементарные ячейки, как правило, образуют многослойные плоские пластинки — кристаллиты. Кристаллиты могут объединяться и в более сложные формы надмолекулярных структур — фибриллы, сростки сферолитов в виде лент и пластин и т. д. В межсферолитном пространстве и между кристаллитами, кроме проходных макромолекул, находятся длинные и короткие петли, образованные молекулярными цепями, свободные концы макромолекул, примеси и различные дефекты.

Различия в надмолекулярных структурах заметно влияют на физические свойства полимера, которые поэтому не определяются одним лишь его химическим строением. Направленное изменение надмолекулярных структур, достигаемое температурными, механическими и другими воздействиями, существенно влияет на комплекс свойств полимерного тела и широко применяется в промышленности. Пространство между надмолекулярными структурными образованиями имеет менее совершенное и более дефектное строение с низкой молекулярной плотностью. Это пространство фактически и определяет механические и физико-химические свойства полимеров.

Надмолекулярные структуры в полимерах исследуются методами электронной микроскопии, нейтронографии, рентгеновской дифракции, светорассеяния, двойного лучепреломления и др.