ается на прочности. Между верхней кривой (см. рис. 116), соответствующей полиэфирам и полиамидам с наиболее прочными межмолекулярными связями, и нижней, относящейся к полимерным углеводородам, располагаются кривые для большинства других полимеров.

Хотя характер распределения по молекулярным массам мало сказывается на механических свойствах полимеров, обладающих большой молекулярной массой, он значительно сильнее влияет на прочность высокомолекулярных веществ с низкой и средней степенью полимеризации.

На прочности могут сильно отражаться такие факторы, как разветвленная структура, ухудшающая упаковку макромолекул * (меньшая прочность полиэтилена высокого давления по сравнению с полиэтиленом низкого давления), сшивание (зависимость прочности вулканизатов эластомеров от числа поперечных связей), регулярность строения полимерной цепи и наличие кристаллической фазы (высокое разрывное напряжение волокна, полученного из стереорегулярного полипропилена).

Прочностные характеристики полимеров также зависят от времени действия нагрузки, предварительной ориентации макромолекул, химического строения (прочность валентных и межмолекулярных сил) и связанной с ним плотности (увеличение ее часто сопровождается возрастанием разрывной прочности), присутствия поверхностно-активной среды и т. д.

К этому можно добавить, что если размер макромолекулы меньше, чем величина сегмента, то эластический разрыв не наблюдается из-за исчезновения высокоэластического состояния. Из-за отсутствия гибкости цепей полимеры хрупки и ТХР смещается к более высоким температурам. Вследствие малой величины суммарных межмолекулярных сил низкомолекулярные полимеры легко дают трещины и крошатся. Если молекулярная масса полимеров не слишком мала (порядка 10 000), то улучшение механических свойств может быть достигнуто за счет кристаллизации или сшивки, а также как результат возрастания величины диполь-ных и водородных межмолекулярных связей

Выше рассмотренное явление падения прочности во времени, получившее название статической усталости связано с тем, что возможны образование и рост трещины при напряжениях, которые меньше теоретической прочности (см. с. 419). Однако в этих условиях скорость распространения трещин или надрывов настолько мала, что разрушение образца наступает только но истечении более или менее длительного промежутка времени. При достаточно низких температурах, разных для различных полимеров, когда величина долговечности сравнительно велика, статической усталостью можно пренебречь

* Слишком плотная упаковка может привести к повышению хрупкости полимеров, находящихся в стеклообразном состоянии

** Статическую усталость не следует смешивать с динамической усталостью, имеющей место при периодически меняющихся нагрузках.

Действие поверхностно-активных веществ особенно велико, когда полимер находится в хрупком состоянии, и заключается, по мнению П. А. Ребиндера, в том, что они проникают в наружные трещины, расклинивая их; кроме того, по-видимому, имеет значение ускорение роста трещин под влиянием адсорбционных сил.

На прочности полимера могут сильно отражаться набухание полимера в воде и растворителях, играющих роль пластификаторов, хемореологические и механохимические явления или чисто химические процессы, протекающие на поверхности образца.

В настоящей главе освещены вопросы, связанные только с прочностью полимеров на разрыв, так как другие виды разрушения еще мало изучены. Изучение прочности полимеров и факторов, влияющих на нее, очень важно с точки зрения отыскания пу* тей уменьшения скорости возникновения и роста трещин или надрывов, что, в свою очередь, даст возможность резко улучшить механические свойства этих материалов и удлинить срок службы изделий, полученных из них. При этом необходимо учесть, что возможность практического применения полимерных материалов определяется не столько их стойкостью к разрушению, сколько их способностью сопротивляться большим деформациям, сильно искажающим форму полимерного изделия.

В заключение следует отметить, что разрушение полимеров, т.е. нарушение их сплошности, может быть вызвано не только механическими силами, но и другими, например электрическими (см. гл. VIII, электрическая прочность, с. 568).

КРИСТАЛЛИЧЕСКОЕ СОСТОЯНИЕ ПОЛИМЕРОВ [4]

Отсутствие фазового перехода при возникновении стеклообразного состояния отнюдь не означает, что такие переходы вообще невозможны в полимерах и что полимеры не способны кристаллизоваться. В настоящее время установлено, что все полимеры с достаточно регулярным строением, особенно такие, которые имеют симметричные звенья (—СН2—СН2—, —CF2—CF2— и др.), способны в благоприятных условиях кристаллизоваться. Многие из них, в том числе природные (инсулин, некоторые вирусы), получены в виде монокристаллов, обладающих характерными для таких образований признаками (огранение, оптическая анизотропность и т. д.). Закристаллизовавшиеся полимеры можно неограниченное число раз переводить в аморфное состояние, а затем обратно в кристаллическое. Обычно конденсаци