Размеры полимерных молекул

Например, известно, что бензол плавится при 5,50С, т.е. переходит из твердого состояния в жидкое. При дальнейшем нагревании он начинает кипеть, т.е. молекулы бензола переходят в газовую фазу.

Полимер – допустим полиэтилен – не плавится при определенной температуре. Вместо этого он при нагревании размягчается и постепенно превращается в очень вязкую клейкую расплавленную массу. Дальнейшее нагревание этого расплава приводит к образованию различных газов, но ни один из них полиэтиленом уже не является. Размеры полимерных молекул настолько велики, что полимер не может перейти в газообразную форму.

Таким образом, ни один полимер не может существовать в виде газа или пара и, соответственно, не имеет температуры кипения.

Другая особенность, отличающая полимеры от низкомолекулярных веществ, заключается в своеобразии их поведения при растворении.

+ Вспомним процесс растворения соли, допустим, NaCl. При добавлении в воду кристаллы соли за несколько секунд полностью растворяются при перемешивании. Новая порция ведет себя также. Так будет продолжаться, пока раствор не станет насыщенным. После точки насыщения новые порции соли в воде на растворяются, а оседают на дне в виде кристаллов. Вязкость таких насыщенных растворов мало отличается от вязкости чистой воды.

Но если мы вместо соли возьмем полимер, например, поливиниловый спирт, то он в воде моментально не растворится даже при сильном перемешивании. Гранулы поливинилового спирта поглощают воду, набухают и переходят в раствор только спустя несколько часов, а то и дней.

Кроме того, какое большое количество поливинилового спирта мы не взяли бы, точка насыщения никогда не будет достигнута. Правда, растворение каждой новой порции будет занимать все большее время, но гранулы ПВС никогда не будут сохранять свой исходный вид, как кристаллы избытка NaCl. Так будет продолжаться до тех пор, пока система не станет тестообразной, а ее вязкость не возрастет на несколько порядков.

Таким образом, отметим, что длительное время, необходимое для растворения, отсутствие точки насыщения и возрастание вязкости раствора являются признаками, характерными для растворения типичного полимера и обусловлены, в основном, большими размерами макромолекул. На первой стадии растворения идет процесс набухания, при котором полимер многократно увеличивает свой объем, сохраняя, однако, свою форму.