Данная книга представляет собой третий том монографии Б. Вун-дерлиха "Физика макромолекул", он посвящен рассмотрению плавления кристаллов, образованных макромолекулами. Нам известна лишь одна монография*, где вопросы плавления полимеров рассмотрены достаточно подробно. Однако приведенный в этом издании материал, естественно, значительно устарел. За прошедшие более чем 15 лет в данной области накоплен огромный экспериментальный и теоретический материал, разработаны новые подходы к исследованию процесса цлавления полимеров и возникли новые концепции. Предлагаемая вниманию советсткого читателя книга построена на критическом рассмотрении и обобщении современных представлений, касающихся процесса плавления полимеров.
По сравнению с плавлением низкомолекулярных соединений плавление полимеров имеет ряд специфических особенностей, обусловленных тем, что кристаллические полимеры, как правило, двухфазны и кроме кристаллической фазы содержат аморфные области, а сами кристаллы весьма дефектны и малы по размеру, т.е. не являются равновесными кристаллами. Вследствие этого полимеры плавятся при температурах ниже их истинных "равновесных" температур плавления, а плавление происходит в достаточно широком интервале температур, что связано с различной дефектностью кристаллов и распределением их по размерам. Совершенствование неравновесных кристаллов при нагревании, их частичное плавление и последующая рекристаллизация еще больше осложняют картину плавления полимеров и затрудняют установление корреляций между параметрами плавления и структурой
макромолекул. Однако в последние годы были разработаны методы получения равновесных полимерных кристаллов из вытянутых цепей и исследовано их плавление, развиты различные экстраполяционные методы определения равновесных термодинамических параметров плавления полимеров, детально проанализированы особенности плавления неравновесных кристаллов полимеров и установлены закономерности плавления сополимеров и полимеров, содержащих звенья различных изомерных форм. Рассмотрение всех этих аспектов процесса плавления нашло отражение в данном томе, и всем изложением автор убедительно обосновывает основную идею - плавление полимеров тесно связано со строением макромолекул и со структурой полимера, поэтому изучение плавления позволяет глубже проникнуть в особенности молекулярной и надмолекулярной структуры.
Третий том является логическим продолжением двух первых томов монографии*, в которых рассмотрены структура, морфология и дефекты полимерных кристаллов, а также кинетика кристаллизации полимеров. Как и предыдущие тома, он написан обстоятельно и очень четко с точки зрения физики. Здесь систематически обобщен большой по объему и важный по содержанию экспериментальный и теоретический материал по термодинамике и кинетике плавления полимеров. Имеющаяся в книге обширная библиография облегчает ознакомление с оригинальными работами в указанной области. Цитируемая литература, табличный и графический материал подобраны таким образом, что читатель получает цельное и практически полное представление о кинетике и термодинамике процесса плавления полимеров в удобном для восприятия виде. По сравнению с первыми томами эта книга имеет некоторую специфику. Если первый том оказался очень удачным введением в кристаллографию полимеров и прекрасным справочным изданием по кристаллографии и морфологии кристаллических полимеров, а второй - полезным для специалистов руководством и справочником по кинетике кристаллизации полимеров, то третий том ценен, на наш взгляд, не только в научном и познавательном аспектах, но и в прикладном отношении. Дело в том, что в книге представлен
обширный количественный материал по плавлению многих практически важных полимеров. Особенно ценно то, что в книге суммированы практически все данные по теплотам и температурам плавления полимеров, полученные при помощи сканирующей калориметрии. Разработка метода СК, как известно, привела к качественному скачку в количественном описании процессов плавления полимеров. Полученные этим методом данные по температурам и теплотам плавления чрезвычайно важны не только для занимающихся вопросами физики полимеров, но и для специалистов по переработке кристаллических полимеров, чтобы характеризовать исходные перерабатываемые полимеры и оценить качество их переработки. Поэтому книга, несомненно, должна привлечь внимание читателей, связанных с прикладными проблемами. Это издание -'достойное завершение серии, и если оценивать 3-томную монографию "Физика макромолекул" как целое, то можно с уверенностью сказать, что по широте и глубине затронутых проблем, по четкости изложения физических вопросов ее можно рассматривать как энциклопедию полимеров в кристаллическом состоянии.
Есть все основания считать, что эта книга будет ценным руководством для научных работников, специалистов по переработке и применению полимеров, а также студентов, аспирантов и преподавателей, специализирующихся в области физики и химии полимеров.
Я. Годовский В. Пешков
СОДЕРЖАНИЕ
Предисловие.................................. 5
Предисловие автора . . . ,......................... g
Глава 8. РАВНОВЕСНОЕ ПЛАВЛЕНИЕ............... 10
8.1. Равновесное плавление и структура вещества .... 10
8.1.1. Равновесное плавление линейных полимеров 11
8.1.2. Особенности равновесного плавления веществ различной структуры................ 13
'8.2. Механизм равновесного плавления........... 15
8.2.1. Общие закономерности плавления....... 16
8.2.2. Кинетика процесса плавления.......... 25
8.2.3. Равновесное плавление линейных гибкоцеп-
ных полимеров.................... 27
8.3. Экстраполяция к равновесным условиям ....... 38
8.3.1. Изменение объема и теплоемкости при плавлении .......................... 38
8.3.2. Температура плавления полимеров....... 40
8.3.3. Теплота плавления полимеров .......... 60
8.4. Экспериментальные данные................ 67
8.4.1. Полиэтилен...................... 68
8.4.2. Полипропилен..................... 87
8.4.3. Полиоксиметилен.................• 91
8.4.4. Полиоксиэтилен................... 94
8.4.5. Полиэтилентерефталат.............. 96
8.4.6. Найлон-6........................ 98
8*4.7. Общие выводы.................... 102
8.5. Влияние различных факторов на равновесную тем-
пературу плавления..............,...... 113
8.5.1. Влияние молекулярного веса........... 114
8.5.2. Влияние давления.................. 129
8.5.3. Влияние деформации................ 135
8.5.4. Влияние растворителя............... 145
Список литературы........................ 160
Глава 9. НЕОБРАТИМОЕ ПЛАВЛЕНИЕ................ 182
9.1. Общая характеристика необратимого плавления . 182
9.1.1. Особенности необратимого плавления ..... 182
9.1.2. Первые исследования и представления о необратимом плавлении................. 190
9.2. Экспериментальные методы............... 195
9.2.1. Использование различных временных режимов нагревания...................... 195
9.2.2. Сшивание полимеров................ 200
9.2.3. Травление и другие виды химической обработки кристаллов..................... 203
9.3. Экспериментальные данные................ 206
9.3.1. Плавление кристаллов, выращенных из раствора ....................ч........ 206
9.3.2. Плавление кристаллов, выращенных из расплава............................. 218
9.3.3. Плавление деформированных кристаллов . . . 266
9.4. Перегрев............................ 297
9.4.1. Равновесные кристаллы.............. 298
9.4.2. Неравновесные кристаллы......... . . 308
9.5. Изменение температуры плавления.......... 311
9.6. Плавление поверхностного слоя кристаллов..... 322
9.7. Однофазные системы.................... 326
Список литературы........................ 329
Глава 10. ПЛАВЛЕНИЕ СбПОЛИМЕРОВ И ИЗОМЕРОВ..... 351
10.1. Структура и макроконформация............. 351
10.1.1. Химическая структура............... 352
10.1.2. Физическая структура.....,........ 359
10.2. Равновесное плавление................... 364
10.2.1. Фазовые диаграммы................ 365
10.2.2. Аппроксимация экспериментальных результатов ............................. 371
Цена: 150руб.
