Температура помогла получить две формы «чистых» полимеров
Пластмассы, изготовленные из нефти и других невозобновляемых ресурсов, могут разлагаться веками и тысячелетиями. Все из-за стабильности их структуры, обусловленной прочными связями между длинными молекулярными цепочками. Эти связи, как и положение цепочек, закладываются в процессе синтеза. Поэтому от условий синтеза зависят и конечные свойства полимера.
Авторы нового исследования, которое опубликовано в журнале Macromolecules, показали, как температура в процессе получения важного класса полимеров влияет на свойства конечного продукта. Определение правильной температуры является ключом к получению лучших материалов, которые могут заменить недорогие полимеры, изготовленные из нефти, экономически жизнеспособными, экологически безопасными материалами.
В качестве объекта исследования ученые использовали полиацетали с большими межузловыми расстояниями. Этот класс полимеров чаще всего используется для производства разного рода пластмасс. Как правило, эти материалы получают из экологически чистой биомассы. Тем не менее, они прочны и легче других распадаются в воде.
Исследователи обнаружили, что при быстром охлаждении полиацетали становятся жесткими и кристаллизуются, а их молекулы самособираются в определенную фазу, которую ученые назвали «форма I». При медленном охлаждении материал также переходит в кристаллическое состояние, но образующиеся кристаллы имеют другую структуру и ученые называют их «форма II». Если охлаждать полимер при промежуточных температурах, материал вообще не затвердевает. По словам исследователей, это явление никогда не наблюдалось ни в каких других кристаллических полимерах.