Справочник химика 21

Химия и химическая технология

Статьи Рисунки Таблицы О сайте English

Полимеры связь свойств со структурой

    Волокнообразующими свойствами обладают полимеры с линейной структурой, т. е. с очень длинными (вытянутыми) макромолекулами, при взаимном упорядочении которых возникают меж-молекулярные связи, препятствующие скольжению их и повышающие сопротивление одноосной деформации волокна, что способствует его более глубокой ориентации. До появления изотактического полипропилена считалось, что текстильные волокна с высокими физико-механическими свойствами можно получить только в том случае, если в линейных макромолекулах имеются группы, которые отличаются способностью к ассоциации. Высокую разрывную прочность найлона объясняли образованием межмолекулярных водородных мостиков. В отсутствие их, например в случае полиэтилентерефталатных и полиакрилонитрильных волокон, межмолекулярные силы возникают между полярными группами соседних макроцепей. [c.229]


    Электропроводящие свойства лакокрасочных покрытий обусловлены образованием в полимерном связующем цепочных структур электропроводящего наполнителя. При высоких концентрациях электропроводящего наполнителя, например при введении 35— 40 % карбонила никеля, проводимость ряда полимеров соизмерима с проводимостью металла. Примером таких эмалей является ХС-928, АК-562, ХС-5132. Эмали наносят в два слоя, так чтобы общая толщина пленки составляла 100—170 мкм, [c.59]

    Исходя из вышеизложенного, к характеристикам, объединяемым общим понятием структура полимера , мы будем относить количественный и качественный состав атомов, входящих в макромолекулу, тип и содержание функциональных групп, порядок чередования групп атомов, размеры макромолекул, наличие или отсутствие меж-молекулярных связей, надмолекулярные структуры (в том числе,кристаллические). В случае высокомолекулярных соединений тонкие детали молекулярного строения, например способ соединения мономерных звеньев в цепь или пространственное расположение заместителей, определяющим образом влияют на свойства полимерного материала. Чрезвычайно важна информация о строении макромолекулы как целого - о молекулярной массе, виде ММР, о форме макромолекул, их гибкости, способности переходить в ориентированное состояние. [c.16]

    Одной из слабых сторон этого механизма является чрезвычайна сильное разветвление структуры (так называемая щетка ) боковых цепей на разветвлениях, что должно бы иметь место, если бы такое разветвление происходило случайно. Ученые, изучающие полимеры, не в состоянии связать такую структуру с известными свойствами полиэтилена. Вторая слабая сторона этого механизма состоит в том, что в этом случае степень разветвления должна была бы очень сильно зависеть от концентра- [c.172]

    Работа VI.6. Изучение связи между структурой. и физико-механическими свойствами полимеров [c.198]

    В предлагаемом учебнике в сжатой форме изложены научные основы получения полимеров, описана их структура и ее зависимость от методов получения полимеров, рассмотрены главные физические и механические свойства полимеров в связи с их структурой, химической природой полимеров и физическими состояниями, показаны возможности стабилизации, физической и химической модификации полимеров для наиболее полного и долговременного использования их ценных свойств. [c.3]


    Основное содержание химии и физики полимеров как самостоятельной отрасли науки — установление взаимосвязи между структурой полимеров и их свойствами. Структура полимеров, как и всякого вещества, определяется двумя факторами строением молекул (у полимеров — макромолекул) и характером их взаимной укладки в конденсированном состоянии. Способ взаимной укладки (упаковка) молекул определяет тип надмолекулярной структуры. Для установления количественных связей между параметрами структуры и свойствами нужно прежде всего выбрать действительно необходимые параметры структуры и выразить их количественно. Это должны быть такие параметры молекулярной и надмолекулярной структуры, задав которые, мы могли бы предсказать в общих чертах, каков будет комплекс физико-механических свойств полимера. [c.91]

    В истории развития физикохимии полимеров самым крупным достижением является безусловно создание представлений о существовании длинных цепных макромолекул, обладающих гибкостью. Именно эти представления позволили применить к анализу деформационных свойств эластомеров законы статистической термодинамики и благодаря этому установить количественную связь между структурой макромолекулярного клубка и механическими свойствами полимера. Установление наиболее простой зависимости возможно лишь для идеально-упругого эластомера, для которого значение fu пренебрежимо мало и деформация осуществляется настолько медленно, что каждый раз успевает возникнуть равновесное значение деформации при данной величине действующего напряжения. [c.111]

    Итак, термостабильность полимеров является одной из важнейших характеристик их эксплуатационной пригодности. Распад полимеров под тепловым воздействием приводит к резкому падению их физико-механических свойств, выделению низкомолекулярных продуктов, зачастую токсичных и пожароопасных. Знание механизма термического разрушения полимеров позволяет выбрать пути их стабилизации, а значит, и продления срока жизни изделий из полимеров. Преобладающим процессом является термическая деструкция полимеров, протекающая в зависимости от химической природы полимеров по механизму случайного разрыва макромолекул или деполимеризации. Повышение термостабильности полимеров связано с методами торможения этих реакций или синтеза более термостойких полимерных структур. [c.241]

    Значительным событием в химии полимеров явилось открытие К. Циглером и Дж. Натта в 1955 г. метода синтеза нового типа высокомолекулярных соединений — стереорегулярных полимеров, отличающихся регулярностью структуры и чрезвычайно высокими физико-механическими показателями. Большие успехи достигнуты в последние годы в области синтеза полимеров в твердой фазе, а также создания термостойких полимерных материалов и полимеров с системой сопряженных связей. Использование олигомеров для синтеза полимеров значительно расширило возможности создания новых материалов с хорошими физико-механическими свойствами. Поскольку олигомеры обладают вязкостью, достаточной для формования из них изделий, то становится возможным проводить полимеризацию уже в самих изделиях. Это устраняет большие трудности, котор .1е возникают при формовании изделий из высокоплавких и труднорастворимых полимеров. Серьезные успехи достигнуты также в синтезе элементоорганических и неорганических полимеров. [c.53]

    Широкое использование и высокие темпы роста производства полимеров обусловлены, в первую очередь, разнообразием их физических, химических и механических свойств. Для направленного изменения свойств, т. е для установления связи состав — структура — свойства необходимо владеть знаниями о структуре полимеров и способах се регулирования в процессе синтеза. Решение этой задачи требует серьезного анализа и обобщения обширной информации в области химии и физики поли.меров, накопленной за последние годы Отбирая эту информацию для учебного пособия, авторы руководствовались те.м, что в какой бы области полимерной науки и технологии ни работал специалист, он должен владеть знаниями не только в этой области. Действительно, современный химик-синтетик должен знать не только методы синтеза мономеров и полимеров, но и хорошо разбираться в том, как свойства получаемого им полимера зависят от химической природы исходных веществ— мономеров. Исследователь, занимающийся физикой и механикой поли.меров, должен иметь четкое представление об их химическом строении. Наконец технолог, работающий в области переработки полимеров, должен знать и химию полимеров, и их физические и эксплуатационные свойства, а также свойства их растворов. [c.5]

    Однако вплоть до сороковых годов полимерные материалы рассматривались как гомогенные системы, а процесс переноса через них газов трактовался аналогично переносу газов через слои жидкостей. Появление работ, описывающих зависимость свойств полимеров от их структуры, позволило выявить связь между проницаемостью и микроструктурой полимеров Проведенные исследования показали, что проницаемость в основном определяется микроструктурой, т. е. формой, строением, расположением и взаимодействием макромолекул полимеров [c.8]


    Существование связи между структурой и свойствами полимеров позволяет, с одной стороны, направленно осуществлять синтез и выбирать оптимальный режим их переработки для получения комплекса желаемых механических свойств, а с другой стороны, судить о структуре материала, если известны его физикомеханические показатели. [c.10]

    Механические свойства полимера зависят от его структуры. Вверху на рис. 14 показана структура линейного полимера, а внизу — сетчатого. Для структуры линейного полимера характерны длинные цепи, которые не имеют поперечных связей и могут проскальзывать одна относительно другой. Такой полимер допускает растяжение, но при продолжительном нагружении проявляет свойство ползучести. Сетчатый полимер, имеющий неупорядоченные поперечные связи между цепями макромолекул, обладает большей стабильностью формы. Если поперечных связей мало, то такой полимер, называемый эластомером, может деформироваться под действием приложенной нагрузки и принимать первоначальные размеры после ее снятия. Напротив, идеальный трехмерный полимер с упорядоченной структурой является хрупким и допускает относительное растяжение лишь в несколько процентов. Механические свойства сетчатого полимера зависят от количества поперечных связей и висячих звеньев (последние связаны лишь одним концом с пространственной сеткой полимера). На рис. 15 схематически показано поведение сетчатого полимера — связующего ТРТ в верхней части — перед деформацией, в нижней — после приложения нагрузки. Отчетливо видно влияние на характер деформации поперечных связей и висячих звеньев. Обычно желательно иметь связующие с таким количеством поперечных связей, которое [c.40]

    По определению Штаудингера [26], сетчатыми или пространственными называются полимеры, в которых составляющие их цепи соединены химическими связями в трех направлениях. Эпоксидные полимеры являются типичными представителями сетчатых полимеров, и их обычно используют в качестве модельных соединений при исследовании структуры и свойств трехмерных полимеров. Однако и д я них связь структуры с физическими свойствами нельзя считать окончательно выясненной. Это объясняется тем, что вопрос о связи свойств сетчатых полимеров со структурой является одной из наиболее сложных проблем физической химии полимеров. В значительной мере [c.53]

    В последнее время были предложены корреляционные выражения, основанные на принципе аддитивности [30—32] и позволяющие связать свойства эпоксидных полимеров с их структурой. Хотя данный подход нельзя считать теоретически обоснованным, этот путь в настоящее время является наиболее эффективным для направленного создания полимеров [25]. [c.57]

    Остановимся еще на одной интересной проблеме получения систем, наполненных полимерами. Речь идет о возможности возникновения фазы полимерного наполнителя при кристаллизации в полимерной матрице другого полимера при условии их термодинамической несовместимости. В зависимости от условий кристаллизации полимера-наполнителя в расплаве полимера-связующего будут возникать структуры, различающиеся размерами и распределением по размерам. Этот вопрос только начинает исследоваться, но решение его создаст большие возможности в регулировании свойств наполненных полимеров, тем более, что должно наблюдаться взаимное влияние компонентов и, следовательно, для такой системы можно ожидать влияния полимерного наполнителя на условия кристаллизации полимера-матрицы. [c.233]

    Известно, что одной из основных задач физики полимеров является установление связи между химическим строением, структурой и физическими свойствами. Это и определило в известной степени выбор материала, изложенного в книге. Наряду с вопросами, которые являются традиционными в литературе, посвященной физическим и физико-химическим свойствам полимеров (химическое строение, структура, физические состояния, [c.7]

    По строению различают полимеры линейной, разветвленной и трехмерной структуры. Полимеры с пространственной структурой могут образовываться из полимеров линейной или разветвленной структуры при определенных условиях, в результате химической связи между линейными молекулами — сшивания молекул (рис. 124). Появление химической связи резко изменяет свойства полимера. [c.291]

    Изучение температурной зависимости вязкости полимеров имеет важнейшее значение для понимания механизма процесса их течения и для выяснения связи между структурой макромолекул и их поведением при деформировании. Температурная зависимость вязкости полимеров существенно влияет па их технологические свойства, поскольку чувствительность вязкости к изменению температуры определяет не только выбор режима переработки, но зачастую качество изделий и требования к контрольно-регулирующей аппаратуре. [c.121]

    Влияние скорости деформации на прочностные свойства полимера связано с тем, что При одной и той же степени вытяжки накопленные высокоэластические деформации зависят от скорости растяжения. При каждой заданной скорости растяжения (после завершения развития высокоэластической деформации и выхода на режим установившегося течения) дальнейшее натекание необратимой деформации не оказывает влияния на прочность застеклованных образцов. Это соответствует представлению о том, что собственно вязкое течение в стационарных условиях не может изменить состояние и структуру полимера, которая в рассматриваемом случае однозначно определяется накопленной высокоэластической деформацией. Но с возрастанием скорости деформации прочность, отвечающая состоянию материала в режиме установившегося течения, увеличивается, ибо этому отвечает возрастание равновесного значения высокоэластической деформации. [c.425]

    Экспериментальные данные и опыт эксплуатации полимерных материалов в условиях воздействия агрессивных сред позволяют делать выводы о связи мелсду структурой высокомолекулярных соединений и их химической стойкостью, В отличие от низкомолекулярных соединений, макромолекула содержит большое число реакционноспособных групп, в зависимости от характера которых или замены их другими группами свойства полимера могут в значительной степени изменяться в сторону их ухудшения или улучшения. Например, на поливиниловый снирт, содержащий гидроксильные группы, оказывают влияние вода, кислоты и щелочи. Стойкость поливинилацет ата, полиакриловой кислоты и других высокомолекулярных соединений, которые можно представить как производные полиэтилена при частичном или полном замещении водорода гидроксильными, ацетатными или другими функциональными группами, также понижена. Соединения, у которых водород в полиэтиленовой н,епи замещен фтором или фтором и хлором, стойки во всех агрессивных средах. [c.357]

    Орто- и пара-кре.золы также вступают в реакцию с формальдегидом. Образующиеся полимеры имеют линейную структуру, иизкий молекулярный вес и потому легко растворяются в орга нических растворителях и не утрачивают термопластичности. Поскольку извлечение л-крезола из смеси изомеров связано со значительными трудностями (вследствие близости температур кипения изомеров), для промышленных т елей применяют резолы, получаемые из смеси изомеров крезола (трикрезол). Трикре-зол, реагируя с формальдегидом, образует резит только в том случае, если количество ж-крезола в смеси изомеров не менее 40"п Такой полимер по физико-механическим свойствам не уступает феипло-формальдегидному резиту. [c.381]

    Одна из лабораторий ЮПАК в 1967 г. приступила к исследованию связи между реологией расплава и технологическим поведением (в производстве рукавной пленки) и свойствами готового изделия на трех практически идентичных образцах ПЭНП. Отчет об этих исследованиях, опубликованный в 1974 г. [62], сводится к следующим выводам а) нет никакой разницы между чистовязким и линейным вязкоэластическим поведением б) отмечено некоторое различие в величине —Т22 при малых скоростях сдвига, а также в поведении при продольном течении при малых и больших скоростях удлинения в) существует заметное отличие в поведении пленок из разных полимеров при вытяжке, а также в прозрачности и ударной вязкости пленок. Это трудоемкое и тщательное исследование показало, что понимание связи между структурой и технологическим поведением еще нельзя считать исчерпывающим. [c.176]

    И. 1ложены научные основы получения полимеров, описаны их структура н главные физико-химические и механические свойства. Классификация процессов синтеза полимеров рассмотрена в связи с их структурой и свойствами. Рассмотрены возможности химической модификации и стабилизации полимеров. формирование в них сетчатых структур с повышенной механической и термической стабильностью. [c.2]

    Итак, большая длина цепных макромолекул прчводит к появлению у них гибкости. Гибкость ограничена взаимо йствием атомов и атомных групп, связанных с основной цепью. )то взаимодействие ограничивает свободу вращения вокруг углерод-углеродных связей в макромолекуле. Чем больше взаимодействие, тем выше барьер вращения и тем меньше гибкость макромолекулы. Гибкость макромолекул проявляется в характерной для полимеров зависимости свойств от температуры и обусловливает существование трех физических состояний полимера и особенности его кристаллической структуры. Наличие двух основных элементов структуры — макромолекул и их сегментов — обусловливает особенности надмолекулярной структуры и, в частности, существование флуктуационной сетки. Все это вместе делает для полимера наиболее типичной не чисто упругую или чисто вязкую (необратимую) деформацию, а деформацию вязкоупругую. [c.105]

    Среди химических реакций полимеров реакции между разными макромолекулами занимают особое место. Полимераналогичные и внутримолекулярные реакции хотя и могут в сильной степени изменять химическую природу полимеров (введение но-11ЫХ функциональных групп, деструкция макромолекул, образование цикличес их структур), но при этом остается неизменной индивидуальность макромолекулы. Это значит, что полимер сохраняет способность растворяться (хотя природа растворителя может измениться), способность к пластическим деформациям и течению при повышенных температурах или механических напряжениях. Если же между собой реагируют разные макромолекулы по функциональным группам или через посредство би- и более функциональных низкомолекулярных веществ,— то возникают химические связи в структурах между разными макромолекулами. В результате создается новая система связанных друг с другом химически макромолекул, которые теряют способность растворяться и необратимо проскальзывать друг относительно уфуга, т. е. теряют способность к необратимым пластическим деформациям. Как правило, в образовавшихся при этом сетчатых структурах резко улучшаются механические свойства. [c.293]

    Полимеры в стеклообразном состоянии обладают прочностью твердых тел если прилолсить значительную силу (при сжатии, растял ении, изгибе), они деформируются незначительно. Это объясняется тем, что в стеклообразном состоянии молекулы связаны наиболее прочно и наименее гибки. В сравнении с низко-молекулярными стеклами полимерные стекла могут несколько изменять свою форму под действием деформирующих усилий. Объясняется это тем, что часть звеньев сохраняет подвил<ность при наличии прочной связи на многих других участках макромолекулы. Низкомолекулярные стекла разрушаются без деформации или претерпевая едва заметную деформацию. В этом легко убедиться, если сравнить свойства органического стекла (поли-метилметакрилата) с обыкновенным (силикатным) стеклом. Чем нил<е температура в области стеклообразного состояния, тем меньшее число звеньев обладает подвилсностью, и при определенной температуре, называемой температурой хрупкости, полимерные стекла разрушаются без деформации, подобно низкомолекулярным стеклам. Более хрупки в равных температурных условиях стеклообразные полимеры, построенные из глобулярных частиц. Глобулярные молекулы теряют подвижность в целом, подобно молекулам низкомолекулярных соединений, и полимеры глобулярного строения раскалываются по линии раздела глобулярных частиц. Весьма валено поэтому в процессе переработки полимеров преобразовать глобулярную структуру в фибриллярную, что удается, например, при переработке поливинилхлорида. [c.17]

    Параметры структуры взаимосвязаны и изменение одного из них, как правило, влечет за собой изменение остальных. Умение количественно определять структурные параметры дает возможность установить связь между структурой и свойствами полимеров, материалов и изделии из них Это, в свою очередь, позво-пяет предсказать комплекс свойств изделий из полимеров тон или иной структуры. [c.105]

    По механизму радикальной полимеризации могут отверждаться, например, олигоэфиракрилаты. Начальная стадия процесса характеризуется довольно длительным индукционным периодом, в течение которого вязкость олигомера существенно не изменяется. Продолжительность этого периода можно регулировать подбором инициатора, В качестве инициатора используют различные пероксиды Период роста и сшивания макромолекул сопровождается быстрым, практически мгновенным нарастанием вязкости и потерей текучести Образуется полимер пространственно-сстчатой структуры с ценными эксплуатационными свойствами. Переход от жидкого олигоэфиракрилата к сетчатому полимеру происходит прн степенях превращения =г0,25—1% В дальнейшем в связи с заметным уменьп1ением подвижности макромолекул наблюдается резкое автоторможе-пие процесса. Предельная степень превращения, при которой начинается автоторможение, определяется жесткостью цепей  [c.183]

    Кровельные материаяы являются разновидностью гидроизоляционных материалов. Одно из их основных качеств — способность отталкивать воду, то есть гидрофобность. Это свойство обеспечивается пропиточнои массой, составляющей значительную часть всего материала. Рулонные гидроизоляционные материалы представляют собой композицию, состоящую из основы, которая пропитывается битумом или битумно-полимерной массой, защитного слоя в виде посыпки определенного гранулометрического состава из каменного материала и наплавляемой полиэтиленовой пленки. Иногда вместо посыпки может быть использована алюминиевая или медная фольга. Одним из главнейших составляющих кровельного покрытия на основе битума или битумно-полимер-нои массы является пропиточная масса, придающая самому покрытию вместе с основой определенные, в первую очередь гидроизоляционные свойства. Любые гидроизоляционные материалы обладают двумя взаимосвязанными характеристиками внутренней структурой и качественными показателями (свойствами). Структура их определяется производственным процессом. Внутренняя структура, или строение, физических тел отражает определенный порядок связей и порядок сцепления частиц, из которых образованы физические тела. Структура гидроизоляционных материалов характеризуется химическими и физико-химическими связями между контактируемыми частицами разной степени дисперсности. Структура может быть однородной и смешанной. К однородным структурам относятся кристаллизационные, коагуляционные, конденсационные. Твердые вещества с неоднородной структурой называются аморфными. [c.371]

    При переходе ог высоких к низким температурам (кривая /) сначала происходит механическое стеклование при Та (а—максимум потерь), зависящей от частоты, как и все другие температуры переходов Г,. Механическое стеклование происходит в структурно-жидком состоянии полимера, когда равновесная структура в ближнем порядке изменяется с понижением температуры. В результате изменяются физические свойства полимера и, в частности, скорость звука (участок D ). Точка D не -связана с каким-либо релаксационным переходом, а означает завершение интервала механического стеклования. Напротив, точка С означает р-механическую релаксацию и после температуры Гр при дальнейшем понижении температуры полимер, по-прежнему, находится в структурно-жидком состоянии вплоть до температуры структурного стеклования Гст, когда сегментальное движение замораживается. Ниже Гст (участок ВА) температурный ход скорости звука становится иным, более пологим и это объясняется тем, что полимер находится в структурно-твердом состоянии (неравновесном), которое обычно называют стеклообразным. При некоторой температуре Грст происходит теперь уже структурный р-переход, когда мелкомасштабные движения основной полимерной цепи замораживаются. Далее происходит замораживание подвижности различных боковых привесков. [c.235]

    По терминологии Михайлова [157] в полимерах возможны два вида релаксации дипольно-групповая и дипольно-сегмен-тальная. Первый из этих видов релаксации связан с мелкомасштабным движением диполей в главной цепи и боковых привесках (сразу отметим, что по классификации релаксационной спектрометрии это определение переходов включает как собственно р-переходы, так и у-переходы). На рис. X. 2 представлены зависимости как для р- так и для а-переходов. В полимерах а-релаксация связана с сегментальным движением, которое ответственно за структурное и механическое стеклование. Если охлаждение расплава полимера происходит достаточно медленно, чтобы успевала устанавливаться равновесная структура в ближнем порядке, а частоты воздействия электрических полей достаточно большие (обычно больше 10 " Гц), то сегментальная форма движения перестанет успевать следовать за изменением электрического поля раньше, чем произойдет структурное стеклование. Иными словами при температуре Та, > Гст тем большей, чем больше частота, будет наблюдаться электрическое стеклование, в результате которого полимер теряет свойства жидкого диэлектрика и приобретает свойства твердого. Этой температуре соответствует максимум диэлектри- [c.240]

    В настоящее время между структурой и механическими свойствами высокоорнентированных линейных полимеров и слоистыми структурами такими, как волокна, пленки и игольчатые кристаллы установлена корреляционная связь [266, с. 181—204]. [c.128]

    Известно, что морфологическая структура природных волокон оказывает большое влияние на их свойства. К сожалению, ана логичные сведения о синтетических полимерах крайне ограни чены. Без сомнения, материал, содержащий крупные сферолиты при одинаковом соотношении кристаллической и аморфной частей оказываегся более хрупким, чем мелкокристаллический [4Ш с. 305]. Наличие сферолитов обусловливает специфический ха рактер разрушения, происходящего вдоль радиальных волокон сферолита [499—501 ]. Ряд факторов указывает на наличие мель чайших капилляров между радиальными волокнами сфероли тов в полимерах. Важнейшее свойство полиамидов — их высокая износостойкость, по-видимому, также связана с особенностями структуры их. сферолитов [502, с. 1197]. [c.189]

    Для молекулярной физики представляет интерес понять Стеклование механизм, обеспечийающий изменение конформаций, с точки зрения его связи с молекулярными движениями, т. е. установить, относительно каких связей в структуре происходит внутреннее вращение с ростом температуры. Одним из наиболее результативных подходов к решению этой проблемы является сравнение вязкоупругого поведения полимеров с их диэлектрическими релаксационными свойствами и в особенности с явлением ядерного магнитного резонанса. [c.128]


Смотреть страницы где упоминается термин Полимеры связь свойств со структурой: [c.228]    [c.356]    [c.144]    [c.167]    [c.134]    [c.296]    [c.73]    [c.192]    [c.420]    [c.299]    [c.53]    [c.9]    [c.25]   
Основы органической химии Ч 2 (1968) -- [ c.391 , c.394 ]




ПОИСК







© 2025 chem21.info Реклама на сайте