ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Температура стеклования и интервал размягчения низкомолекулярных смол из "Технология синтетических пластических масс" Хаотический комплекс молекул, характерный для аморфных тел обусловливает важнейшее отличие аморфных тел от кристалли ческих отсутствие фазовых переходов и равновесного сосущество вания фаз при определенной термодинамически фиксированно температуре. Аморфные тела остаются гомогенными при всех тем пературах. [c.85] Если проследить зависимость какого-либо свойства Е (например, объема V) низкомолекулярного аморфного тела от температуры, то получим кривую Е, представляющую две прямые, соединенные искривленным участком (рис. 25). Точку первого изгиба Го называют температурой стеклования, — она характеризует изменение линейных закономерностей твердого тела при переходе его в вязкопластическое состояние. Точку второго изгиба Ттек называют температурой текучести, — она характеризует переход линейной закономерности свойств жидкого тела в закономерность вязко-пластичного тела. [c.86] Ниже Го молекулы закреплены, прекращается возможность изменения структуры тела и уменьшение объема происходит только за счет уменьшения междучастичных расстояний. Это обстоятельство приводит к линейному характеру зависимости свойств от температуры и к уменьшению наклона кривой по сравнению с наклоном при температурах выше Гте . [c.87] Таким образом, интервал размягчения характеризуется одновременным наличием как свободно вращающихся, так и фиксированных молекул и закономерностями, отличными как от жидкого, так и твердого состояния. [c.87] Гомогенность аморфного тела во всем температурном интервале позволяет характеризовать точки Го, Гте1 и интервал размягчения величиной и интервалом вязкости этого тела, не рассматривая структурных изменений, возможных выше и ниже Го. [c.87] Так для всех низкомолекулярных аморфных тел (смолы, стекла) вязкость в точке Го Ю пуаз, а в точке Гюк — пуаз следовательно, в интервале размягчения вязкость находится в пределах 10 —10 пуаз. [c.87] То обстоятельство, что в пределах интервала размягчения вязкость различных веществ имеет соизмеримые значения (при одинаковых методах и скоростях измерения) свидетельствует, что этот интервал, а так-же Го и Гтек характеризуются определен- ной скоростью молекулярных перегруппировок и близкими значениями времен релаксации. Мы можем поэтому считать Г,-, температурой, при которой время релаксации (время, необходимое для перегруппировки частиц) становится равным времени наблюдения, времени действия напряжения. [c.87] Температура стеклования, хотя и не является точкой фазового перехода и равновесного сосуществования фаз, однако она имеет столь же важное техническое значение для характеристики аморфного тела, как и температура плавления кристаллических тел. [c.87] Релаксационный характер 7 определяет ее зависимость от скорости изменения температуры. Чем быстрее происходит охлаждение тела, тем выше Го (рис. 26). [c.87] Эта зависимость действительна для скоростей, при которых успевает устанавливаться тепловое равновесие, но при которых структура тела, соответствующая более низкой температуре, не успевает определиться. Поэтому и более быстрое установление равновесия при различных температурах д ет более высокую точку стеклования, чем более медленное. [c.87] Для всех низкомолекулярных тел величина Го определяет температуру размягчения, теплостойкость материала, температуру, выше которой материал не может быть применен. [c.88] Столь же важной технической характеристикой аморфных тел является величина интервала размягчения, или интервала пластичности (Гтек— Го). [c.88] Для индивидуальных (переохлажденных) низкомолекулярных органических и неорганических аморфных веществ, а также и для низкомолекулярных смол интервал размягчения сравнительно мал и находится примерно в пределах 20—50°. [c.88] Аморфные тела с малым интервалом размягчения (20—50°) относят к так называемым нормальным стеклам (смолам). [c.88] Ниже Го такие смолы представляют собою хрупкие тела, разрушающиеся до достижения предела упругости. График деформации таких смол ниже Го состоит только из линейной упругой составляющей. [c.88] При достижении Та они показывают обычную диаграмму растяжения упруго-вязких тел, которая состоит из линейного участка, соответствующего упругой деформации, и нелинейной части, соответствующей пластической деформации. [c.88] Выше Гтек они показывают график зависимости напряжения сдвига от температуры, соответствующий нормальным жидкостям (рис, 15, стр. 75). [c.88] Аморфные тела с более сложной и неоднородной структурой характеризуются значительно большим интервалом размягчения (50—150°). Такие тела относят к анормальным стеклам. [c.88] Величина интервала размягчения определяется также внутренней структурой аморфного тела. Чем однороднее по составу и строению элементарные частицы, составляющие аморфное тело, тем меньше интервал размягчения чем они более различны и сложны, — тем он больше. Наличие смеси веществ, составляющих сложную коллоидную систему, а также незначительное количество структурообразующих трехмерных молекул значительно увеличивает интервал размягчения. [c.88] Вернуться к основной статье