7 / 11
Рис. 4. Структура кристаллической решетки ПИ
возможно, отвечает за процесс кристаллизации ПИ, возникающий для
термически вытянутых волокон, хотя его проявление менее выражено.
Исследование влияния ориентации на механические характеристики
и надмолекулярную структуру ПИ ароматической природы показало,
что процесс имидизации сопровождается “самоориентацией” макро-
молекул [14]. Возможной причиной могут быть различия в деформи-
руемости кристаллической решетки и всего образца [5, 15]. Согласно
литературным данным, оси макромолекул могут быть перпендикуляр-
ны плоскости ламели длиной 56
◦
A
(рис. 4). По ее толщине уклады-
вается три пиромеллитимидных повторяющихся звена длиной 18
◦
A
.
Каждое четвертое звено нециклизовано и образует складку, позволяю-
щую следующим трем имидным звеньям расположиться параллельно
предыдущим. Складка не может быть образована из зациклизованных
звеньев. Чередование кристаллических и менее упорядоченных участ-
ков строго периодическое. Длину большого (среднюю сумму длин кри-
сталлического и разупорядоченного участков) периода оценивают как
150. . . 230
◦
A
. Учитывая эти соображения, можно предположить, что
у ПИ-ПМ, как и у любого полимера, макромолекулы укладываются
в решетку предпочтительно с более вытянутыми конформациями, до-
пустимыми для изолированных цепей (стержневидные конформации
либо обусловленные стерическими условиями для шарниров). Если
примыкающие к ним циклы могут располагаться в одной плоскости, то
в решетке возможна реализация плоской конформации типа коленча-
того вала или зигзага с неравными отрезками. Если вследствие стери-
ческих препятствий плоскости циклов у шарниров не могут совпадать,
то скелет цепи в решетке представляет собой сильно вытянутую спи-
раль. Таким образом, способность полимера кристаллизоваться может
определяться симметрией вытянутых конформаций, что и обуслови-
ло проявление подвижности надмолекулярной структуры разного типа
макромолекул, и, следовательно, сложный набор тепловых эффектов,
сопровождающих перестройки структуры ПИ-ПМ.
По экспериментальным данным термического анализа полимеров
были определены максимумы процессов доимидизации и рассчитаны
ISSN 1812-3368. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Естественные науки”. 2016. № 2
109