Состояние полимеров высокоэластичное

Релаксационный характер механических свойств и физических состояний полимеров. Специфика полимеров заключается не только в проявляющейся при определенных условиях способности к большим обратимым деформациям, но также в том, что их механические свойства носят резко выраженный релаксационный характер, т. е. сильно зависят от временной, а в случае периодических деформаций, от частотной шкалы. Эта. зависимость, как и высокоэластичность, является следствием длинноцепочечного строения полимеров и обусловлена необходимостью длительных промежутков времени (времен релаксации) для конформационной перестройки большого числа связанных ме.жду собой структурных элементов цепи при переходе ее из одного равновесного состояния в другое. Время релаксации является функцией температуры и за- [c.40]

Таким образом, структурно-морфологические свойства мембраны, существенные для процесса разделения, в наиболее общей форме характеризуются долей непроницаемой дисперсной фазы и относительным свободным объемом в аморфной фазе. Предельные случаи соответствуют кристаллической структуре и высокоэластичному состоянию полимеров при температуре выше температуры стеклования. [c.72]

В таких условиях большое значение приобретает гибкость цепей полимера, обусловленная возможностью внутреннего вращения отдельных частей макромолекулы относительно других ее частей ( 22). Это вращение вызывается тепловым движением молекул и усиливается с повышением температуры. Оно не бывает вполне свободным даже в газообразном состоянии вещества, а в твердом состоянии полимера прн тесном сближении смежных макромолекул эти стеснения становятся весьма значительными и вращение в этих условиях может вырождаться в крутильные колебания, т. е. в маятниковое вращение около некоторого среднего положения. Именно гибкость цепей полимера и является основной причиной особых свойств, характерных для высокоэластичного состояния. [c.573]

Эта величина для высокоэластичного состояния полимера обозначается чаще всего (вместо термина модуль упругости) специальным термином — модуль высокоэластичности, так как он на несколько порядков отличается от модуля упругости обычных материалов. [c.574]

Наряду с этим в высокоэластичном состоянии полимеров степень кристалличности может сильно изменяться при вызываемых извне деформациях материала. Так, у натурального каучука кристалличность появляется при растяжении и полностью исчезает при возвращении в нормальное состояние (при обычных температурах). [c.578]

Для линейных полимеров стеклообразное состояние и высокоэластичное состояние являются нормальными состояниями, относящимися только к различным температурным условиям. Температура, при которой охлаждаемый полимер переходит из высокоэластичного состояния в твердое (температура стеклования),является важной характеристикой полимера. Каучуки, например, отличаются тем, что их температуры стеклования ниже комнатной. Полимер 11 же с более высокой температурой стеклования находятся при обычных условиях в стеклообразном состоянии, но могут переходить в высокоэластичное состояние при достаточном повышении температуры, если она ниже температуры деструкции данного полимера. [c.583]

Для того чтобы понять природу высокоэластичности, необходимо прежде всего рассмотреть изменение термодинамических функций состояния полимера при его высокоэластической деформации. Из самых общих соображений можно вывести соотношения между длиной образца I, упругой силой f и температурой Т, с одной стороны, и его внутренней энергией U и энтропией 5 — с другой. [c.143]

В высокоэластичном состоянии полимер при данной внешней нагрузке обнаруживает гораздо более значительное изменение своей [c.216]

Физические состояния полимеров. Большинство аморфных полимеров может, находиться в трех физических состояниях стеклообразном, высокоэластичном и вязко-текучем. [c.250]

На рис. 8 представлена зависимость деформации аморфных полимеров от температуры, характеризующая постепенность перехода из одного физического состояния в другое. Кривая отмечает все три состояния. В зависимости от химического состава, строения звеньев и молекулярного веса температура стеклования и текучести может различаться очень сильно. Поэтому встречаются полимеры, в которых не обнаруживаются все три аморфных состояния. Полимеры с относительно низким молекулярным весом из стеклообразного состояния в состояние текучести переходят, минуя область высокоэластичности. Этот переход осуществляется в определенном интервале температур (интервал размягчения), в котором по мере повышения температуры все большее число молекул приобретает способность свободно перемещаться. Если Тс и Гт очень высоки — выше температуры разложения материала, то он не может быть переведен в состояние высокоэластичности или соответственно в состояние текучести. [c.19]

Исходя нз теории упругости полимеров, В. А. Каргиным и Г. Л. Слонимским [191] разработана теория трех деформационных состояний стеклообразного, высокоэластичного и вязкотекучего. Температурные интервалы этих состояний зависят от размеров ССЕ, интенсивности внешнего воздействия (скорости нагрева) и других факторов. С целью удобства сопоставлении механической прочности различных НДС, находящихся ниже температуры текучести, предложены стандартные методы, с помощью которых определяют интервал хрупкости, дуктильности и пенетрацию. Поверхностное натяжение является одной из определяющих характеристик для форлМЫ ССЕ тех НДС, в которых обе фазы представляют собой жидкости или жидкость и газ. Поверхностное натяжение веществ находится в зависимости от сил ММВ в них. Поверхностное натяжение жидких тел 1а границе с воздухом сопоставимо с силами ММВ в объеме. Поэтому жидкость под влиянием поверхностного натяжения стремится принять такую форму, при которой ее поверхность при данном объеме будет наименьшей, т. е. сферической. Несмотря на более [c.146]

Аморфные линейные полимеры в зависимости от температуры могут находиться в трех физических состояниях стеклообразном, высокоэластичном и вязкотекучем. В стеклообразном состоянии полимер обладает жесткостью, т. е. оказывает сопротивление изменению формы движение частиц состоит лишь в колебаниях атомов около положений равновесия. В высоко-эластичном состоянии вещество легко изменяет форму и способно обратимо деформироваться на многие сотни процентов. Так, натуральный каучук может обратимо растягиваться в 10—15 раз по сравнению с первоначальной длиной. [c.197]

Итак, полимеры могут находиться в трех различных аморфных состояниях — стеклообразном, высокоэластичном и вязкотекучем, но у разных полимеров температурные области, характеризующие эти три состояния, различны. [c.193]

Каждому из трех состояний полимеров — стеклообразному, высокоэластическому и вязкотекучему — соответствует своя область применения. Так, использование каучуков основано на их высокоэластичности, температурный диапазон которой стараются расширить всеми возможными средствами. [c.401]

Механические свойства кристалло-аморфных полимеров во многом определяются долей и релаксационным состоянием-аморфных областей. Если степень кристалличности велика (как в полиэтилене), кристаллические области доминируют, и хотя-аморфные области находятся при комнатной температуре в высокоэластическом состоянии, полимер в целом проявляет механические свойства твердого пластика. С другой стороны, в большинстве кристаллизующихся каучуков, обладающих низкой степенью кристалличности, цепи между кристаллитами достаточно длинны, чтобы в полной мере проявилась высокоэластичность, предопределяющая технические применения каучуков и резин. [c.330]

Методы прогнозирования применимы как для области стеклообразного, так и для высокоэластичного состояния полимеров. [c.124]

Распределение тепла по массе нагреваемого полимера зависит от колебательной активности кинетических фрагментов макроцепей. В связи с этим переход из одного физического состояния полимера в другое, например, из стеклообразного в высокоэластичное, сопровождается возрастанием амплитуды и частоты колебательного и вращательного движений, проявляется в локальном увеличении теплоемкости (рис. 53). [c.139]

Основным отличительным признаком полимерного состояния веш,ества от низкомолекулярного является, как известно, возникновение в полимерах высоких обратимых деформаций — высокоэластичности. Трудами ленинградских ученых П. П. Кобеко, А. П. Александрова, С. Н. Журкова, Ю. С. Лазуркина, Е. В. Кувшинского и их сотрудников в конце 30-х и начале 40-х годов была подробно изучена природа стеклообразного и высокоэластического состояния полимеров. [c.10]

В стеклообразном состоянии полимер является упруго-твердым веществом и его деформируемость при действии внешних механических сил очень невелика, в особенности при температурах, не слишком близких к температуре стеклования (рис. 200). В области температуры стеклования происходит сильное увеличение деформируемости. В высокоэластичном состоянии полимер при данной внешней нагрузке обнаруживает гораздо более значительное изменение своей формы и размеров. [c.565]

Таким образом, следует помнить, что приведенные в табл. 66 значения температуры стеклования некоторых полимеров для статических условий еще не характеризуют свойств полимеров при действии переменной силы. Переход данного полимера из стеклообразного состояния в высокоэластичное или наоборот нельзя относить к какой-то строго фиксированной температурной точке, так как при повышении температуры высокоэластические свойства полимера начнут появляться у него при разных температурах в зависимости от характера действующей силы, от напряжённого состояния самого полимера и других факторов. [c.577]

Барамбойм пришел к аналогичным результатам, исследуя поведение полинзобутилена в широком интервале температур, в котором полимер проходит все три физических состояния (стеклообразное, высокоэластичное и вязкое течение). В этом случае минимум достигается при температуре 140°, при которой преобладает термоокислительная деструкция. [c.43]

В зависимости от температуры аморфные полимеры могут находиться в нескольких состояниях стеклообразном, высокоэластичном, вязкотекучем и жидком. Рассмотрим изменение состояния полимеров с температурой. [c.57]

Итак, в стеклообразном состоянии полимеры твердые, хрупкие и оказывают высокое сопротивление деформации. В высокоэластичном состоянии полимеры отличаются значительной способностью к растяжению, кручению и другим видам деформации. В пластичном (вязкотекучем) состоянии полимеры легко принимают любую форму. (Однако если степень полимеризации невелика, то у полимеров с малым взаимодействием цепей проявляется свойство, называемое хладотекучестью, крайне неудобное для их практического использования.) [c.337]

Внутренней пластификацией является сополимеризация, т.е. полимеризация смеси мономеров, причем один из них должен давать весьма эластичный полимер. В цепи полученного таким образом сополимера чередуются звенья цепей обоих мономеров, что и предопределяет его эластичность. Добавление пластификатора не только значительно снижает температуру стеклования и течения, но и расширяет температурный интервал высокоэластического состояния (рис. 1.28). Перемещение температурного интервала высокоэластичного состояния полимера в более низкую область и ее расширение широко используется в промышленности. [c.73]

Таким образом, аморфные полимеры могут находиться в трех состояниях стеклообразном, высокоэластичном и вязкотекучем. Зависимость этих состояний от температуры изображена на рис. И-14. При низких температурах полимер находится в стеклообразном состоянии и его деформация ничтожна. При дальнейшем нагревании полимер переходит в высокоэластичное состояние. В этой области [c.61]

При более высоких температурах полимер приобретает эластичность температурный интервал от Тех до Гтек называется областью высокоэластичного состояния полимера. Протяженность интервала Ттек — Т ст зависит от природы полимера и может достигать 150 °С и более. У полимеров с жесткими молекулами ширина этого интервала очень мала и стремится к нулю, а у каучуков она наибольшая. Ею и определяется температурный режим эксплуатации изделий из пластмасс. [c.298]

Аморфное фазовое состояние линейного полимера в зависимости от температуры имеет три физических состояния упруготвердое (стеклообразное), высокоэластичное (каучукообразное) и пластическое (вязкотекучее). Взаимные переходы этих состояний сопровождаются изменением механических свойств полимера и изображаются в виде термомеханических кривых. На рис. 29.4. приведена зависимость относительной деформации А/// от температуры для линейного полимера. Деформация выражена отношением приращения длины А/ образца полимера при наложении нагрузки к исходной длине / того же образца. На кривой четко различаются три области /, II, III, границами между которыми служат два характерных значения температуры Тс — температура стеклования и Гт — температура текучести. Область низких температур I соответствует стеклообразному или упруготвердому состоянию полимера, который является жестким и почти не деформируется. Жесткость полимера связана с малой величиной кинетической энергии звеньев (кТ) по сравнению с энергетическим барьером АО (А(У> кТ). Звенья при этом не обладают вращательным движением, так как не могут преодолеть барьер, а проявляют лишь колебательное движение около положения равновесия. [c.463]

Работами Каргина и его учеников показано, что большинство аморфных полимеров может находиться в трех физических состояниях стеклообразном, высокоэластичном и вязкотекучем. Следовател ьно, полимерные материалы можно разделить на три группы, довольно резко различающиеся своими механическими свойствами. [c.191]

Введение пластификаторов изменяет весь комплекс физ.-мех. св-в полимера. Большое значение с практнч. точки зрения имеет понижение его т-р стеклования, текучести и хрупкости. Величина снижения т-ры стеклования обычно пропорциональна кол-ву пластификатора в полимере. Как правило, разные пластификаторы в равных объемах понижают т-ру стеклования примерно на одну и ту же величину ( 2-3°С на 1% по объему пластификатора). При содержании пластификатора больше предела его совместимости с полимером т-ра стеклования не зависит от концентрации пластификатора. В результате снижения т-ры стеклования расширяется температурная область высокоэластичного состояния полимеров, повышается их морозостойкость. Вследствие понижения т-ры текучести и вязкости расплавов полимеров существенно облегчается их переработка. Это особенно важно для таких полимеров, у к-рых т-ра текучести лежит вблизи или выше т-ры разложения. [c.563]

Вполне понятна природа фазово-агрегатных и релаксацион ных состояний полимеров и их сложные суперпозиции, приводящие к огромному разнообразию макроскопических свойств. В рамках этого понимания проблемы механики полимеров все-более приобретают количественный характер, хотя, как отмечал в ряде выступлений Кувшинский, бездумное сведение высокоэластичности к энтропийной силе по меньшей мере требуег дополнительных доказательств. [c.399]

В качестве примера для иллюстрации предельных состояний полимера (состояний, в которых происходит разрушение) рассмотрим диаграмму нагрузка — деформация полимера (рис. 4.3) при различных температурах (или при различных скоростях деформации). Кривая 1 отвечает хрупкому разрушению образца, при котором разрушению предшествуют лишь упругие деформации. В этом случае разрывное напряжение стхр равно прочности полимера. Кривая 2 отвечает разрушению полимера выше температуры хрупкости Тхр — в нехрупком стеклообразном состоянии, при котором разрушению предшествует вынужденная высокоэластическая деформация, развивающаяся в полимере при достижении предела вынужденной высокоэластнчности Оа. При переходе напряжения через значение сГв образец теряет устойчивость при малом приращении напряжения происходит большое приращение высокоэластической деформации. В этом случае под прочностью полимера понимается предел вынужденной высокоэластичности. Разрывное напряжение ар несколько больше ав, так как в процессе вытяжки полимер упрочняется. Материал в этом случае характеризуется двумя предельны- [c.62]

Работами В. А. Каргина и его сотрудников было установлено существование трех температурных состояний полимеров стеклообразного (ниже ст) высокоэластичного (между Тст и тек и вязкотекучего (выше Гтек)- Механические свойства полимеров в этих состояниях существенно отличны. Так, если понижать температуру, охлаждая полимер, то взаимное движение его звеньев становится затрудненным в конце концов нри температуре Гст оно прзкращается (остается лишь колебательное движение). В стеклообразном состоянии полимер хр>шкш1 или упруго-твердый и оказывает значительное сопротивление деформации. [c.336]