Высокоэластическое состояние полимера

Уравнения (2) и (3) лежат в основе всех современных представлений о высокоэластическом состоянии полимеров. Они позволили объяснить важнейшие черты высокоэластической деформации — малое значение (0,1 10 МПа) модуля Юнга резин, рост его с повышением температуры и с ростом степени сшивания эластомеров. [c.48]

Высокоэластическое состояние полимеров [c.138]

Высокоэластическое состояние полимеров - аморфное состояние полимеров (см.), характеризующееся большими обратимыми деформациями, обусловленными сегментальной подвижностью макромолекул. Движение макромолекул как отдельных кинетических единиц в высокоэластическом состоянии ограничено. [c.397]

На основе представлений о природе растворов полимеров становится возможным рациональный подбор для полимеров пластификаторов, назначением которых является расширение температурного интервала высокоэластического состояния полимера и увеличение его пластичности при повышенной температуре. Основным критерием возможности применения данного пластификатора, кроме его физико-химических свойств, доступности и стоимости, является способность совмещаться с полимерам с образованием истинного раствора пластификатора в полимере. [c.68]

В процессе прессования в углепластике неминуемо развивается высокоэластическое состояние, обусловленное переходом термореактивного связующего из стадии Л в стадию С — из резола в резит. В связи с тем, что высокоэластическому состоянию полимеров свойственны огромные по величине времена релаксации, исчисляемые иногда сутками и даже месяцами [5], время прессования углепластика будет несравненно меньше времени релаксации, которым обладает материал в этот период. Отсюда в соответствии с уравнением (1) после прессования (снятия давления) в материале неизбежно останутся внутренние напряжения. [c.199]

На этой же кривой tg б = /( ) наряду с ярко выраженным максимумом при температурах 50—100 °С, имеется второй, менее высокий, максимум при температурах ниже ОХ. В то время, как первый максимум соответствует высокоэластическому состоянию полимера, второй максимум отвечает его стеклообразному состоянию. [c.245]

Высокоэластическая деформация в наиболее чистом виде выражена у сеточных полимеров —сшитых эластомеров. Последние способны восстанавливать свою форму после разгрузки, как и упругие твердые тела. Но по другим свойствам они близки к жидкостям. В высокоэластическом состоянии полимеры подчиняются закону Паскаля. Жидкости и полимеры имеют аналогичную структуру в ближнем порядке. Поэтому их коэффициенты теплового расширения и сжимаемости близки и намного больше, чем у твердых тел. Температурные коэффициенты объемного расширения приблизительно равны 3,6-10-з к, для газов, 6-10- К для металлов, но для органических жидкостей и полимеров они близки к (3—6)-10 К- коэффициенты сжимаемости равны 10 (МПа) для воздуха у поверхности земли, 10 для металлов, но для органических жидкостей и полимеров они близки между собой и на два порядка отличаются от металлов (10 и 0,5-10" (МПа) ). [c.61]

В высокоэластическом состоянии полимеров макромолекулы или их части вследствие интенсивного теплового движения меняют свое окружение, переходя от точки с одним локальным полем к точке с другим локальным полем. Если молекула меняет свое окружение достаточно быстро, то локальное поле усредняется и практически действует только поле Яо, в результате линия ЯМР-поглоще-ния сужается. Таким образом, по линии ЯМР можно судить о структуре вещества и характере его теплового движения. Чем интенсивнее молекулярное движение, тем меньше значения ширины линии [c.214]

При повышении температуры начинает проявляться подвижность отдельных сегментов макромолекулы, полимер переходит в высокоэластическое состояние. Полимер ведет себя как эластичное тело. Нагрузка вызывает деформацию полимера до 500—800%. При этом скрученные и клубкообразные макромолекулы вытягиваются, спиралевидные — распрямляются. При снятии нагрузки макромолекулы полимера возвращаются в свои равновесные состояния. [c.615]

В высокоэластическом состоянии полимеры под действием небольших усилий подвергаются значительным обратимым деформациям. Известно, что достаточно приложить небольшое усилие, чтобы растянуть каучук в 10 и более раз, тогда как упругая деформация стали составляет 0,1% при на-прял<ении 25 кгс/см . Упругие деформации, характерные для такого состояния, в отличие от деформации твердых тел называются в ы с о к о э л а с т и ч е с к и м и. [c.17]

Как видно на рисунке пластификатор не только значительно снижает температуру стеклования и течения, но и расширяет температурный интервал высокоэластического состояния. Пере-м ещение температурной области высокоэластического состояния полимеров и ее расширение благодаря пластификации очень ценны и широко используются в промышленности. [c.210]

Исследования показывают, что стеклообразное состояние реализуется почти во всех полимерах. Важной его особенностью является возможность упругих обратимых деформаций, обусловленных растяжением химических связей и деформацией Рис. 12.9. Термо- валентных углов. Стеклообразное состояние по-механическая кри- лимеров служит ОСНОВОЙ производства синте-вая аморфного ли- тических волокон, лаков и, пленок, нейного полимера Высокоэластическое состояние полимеров лежит в основе резиновой промышленности. Это состояние возникает в полимерах, молекулы которых достаточно гибки и быстро изменяют свою форму под действием внешних сил. Взаимодействие между молекулами замедляет их перемещение и изменение формы. Поэтому процесс деформации полимера в высокоэластическом состоянии имеет релаксационный характер. Высокоэластическая деформация обычно сопровождается упругой деформацией, особенно при больших удлинениях, когда возможности дальнейшего распутывания молек улярных цепей оказывается почти исчерпанными. [c.320]

Высокоэластическое состояние, свойственное только высокомолекулярным полимерным соединениям,характеризуется способностью тел к значительным обратимым деформациям под Е,лиянием сравнительно небольших приложенных напряжений. Обратимые деформации называются высокоэластическими. Высокоэластическое состояние полимеров осуществляется в определенном интервале Тс—Тт, называемом температурным интервалом стеклования. Выше Тс отдельные группы звеньев цепных молекул начинают перемещаться под влиянием теплового движения подобно тому, как перемещаются молекулы простых жидкостей. Однако, поскольку все звенья связаны в цепи, нх тепловое перемещение ие является необратимым. Наоборот, вследствие взаимных связей в полимере при деформации его возникают внутренние напряжения, приводящие к механической обратимости высокоэластических деформаций. [c.494]

Гл. VII, Высокоэластическое состояние полимеров [c.158]

Высокоэластическое состояние полимеров обусловлено гибкостью их молекулярных цепей, т. е. сегментальной подвижностью молекул. Основным определяющим свойством полимера, находящегося в высокоэластическом состоянии, является способность к большим, практически полностью обратимым деформациям под действием небольших нагрузок. Отсюда, как следствие, низкие значения модуля упругости (0,02—0,08 кГ/лиг ), т. е. того же порядка, как у газов (0,01 кГ/мл ). [c.255]

Переход от одного физического состояния в другое происходит непрерывно, путем постепенного изменения термодинамических характеристик полимера в не1<ото-ром диапазоне температур. Средняя температура этого диапазона при переходе из стеклообразного состояния в высокоэластическое представляет собой температуру стеклования (Тс), а из высокоэластического в вязкотекучее— температуру текучести (Гт) . Вопрос о зависимости газопроницаемости полимеров от их физического состояния является областью обширных исследований. Особый интерес представляют собой результаты исследования газопроницаемости в переходной области с одновременным рассмотрением стеклообразного и высокоэластического состояния полимеров. [c.110]

Для объяснения высоких значений Ео я Оо в области высокоэластического состояния полимеров Рыскин использует представления Френкеля о температурной зависимости Ео применительно к полимерам. Допустим, что [c.120]

Бредфорд с сотр. [203, 224] полагают, что пленкообразование происходит вследствие испарения воды и вязкого течения полимера, причем движущей силой коалесценции частиц является поверхностное натяжение полимера. Браун [206], исследовав пленкообразование при высушивании слоев полимерных дисперсий, пришел к выводу, что для коалесценции частиц необходимо, чтобы сумма сил поверхностного натяжения полимера, капиллярного давления воды, притяжения Ван-дер-Ваальса и гравитации была больше сил сопротивления сфер деформации и кулоновского отталкивания. Наиболее существенным из перечисленных сил Браун считает силу капиллярного давления, обусловленную поверхностным натяжением на границе вода - воздух и силу сопротивления сферы деформации, Пренебрегая остальными силами, автор формулирует условие спекания в виде неравенства. Пленкообразование считается возможным как при вязкотекучем, так и при высокоэластическом состоянии полимера, но только в том случае, если в системе присутствует капиллярная влага. [c.127]

Силам контракции противостоят силы вязкости и упругости полимера, при этом процесс слияния происходит во времени. Как следует из рис. 4.5, в случае гексагональной укладки полимерных сфер, независимо от того, находится полимер в высокоэластическом или вязко-текучем состоянии, процесс слияния глобул в агломерате заканчивается при достижении площади контакта, определяемой величиной центрального угла 2а=60°. Следует заметить, однако, что для большинства синтетических смол, включая и ПВХ, достижение вязкотекучего состояния в процессе сушки возможно только после удаления свободной влаги. Для описания процесса слияния полимерных сфер в вязкотекучем состоянии применимо уравнение Я.И.Френкеля (4.7). В случае высокоэластического состояния полимера описание процесса слияния должно учитывать релаксационные явления при деформации полимерных глобул и уплотнении частиц-агломератов. Количественную оценку действующих сил можно получить из рассмотрения схемы двух контактирующих полимерных сфер (рис. 4.6). [c.128]

Совсем другая ситуация возникает у высоковязких жидкостей и особенно у полимеров. Если в обычных жидкостях нагревание приводит к текучести, то у полимеров сначала появляется высокая эластичность. В высокоэластическом состоянии полимеры ведут себя с точки зрения механики как твердые тела. Они обладают упругостью формы. В то же время их структура характеризуется наличием только ближнего порядка и, как следствие этого, по многим физическим свойствам они сходны с обычными жидкостями. Например, резины хорошо подчиняются гидростатическому закону Паскаля, их сжимаемость и коэффициент объемного расширения те же, что и у жидкостей, и т. д. [c.226]

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]

В высокоэластическом состоянии деформация носит обратимый характер потому, что время действия внешней механической нагрузки мало в сравнении с тем временем, которое требуется, чтобы макромолекула могла принять конформацию, равновесную для данных условий. Если процесс деформации линейного полимера осуществлять медленно, так, чтобы макромолекулы успели перейти из одной равновесной конформации в другую, вместо высокоэластического состояния полимер окажется в вязкотекучем состоянии. [c.25]

ВЫСОКОЭЛАСТИЧЕСКОЕ СОСТОЯНИЕ ПОЛИМЕРОВ [c.153]

ВЫСОКОЭЛАСТИЧЕСКОЕ СОСТОЯНИЕ ПОЛИМЕРОВ [c.153]

При низкой температуре полимер находится в стеклообразном состоянии (рис. XIII. 1, область /), в котором полимер ведет себя как упругое твердое тело. В этом состоянии отсутствует движение как всей молекулы, так и отдельных звеньев, а проявляются лишь колебания атомов около положения равновесия. При повы-щении температуры полимер переходит в высокоэластическое состояние, свойственное только высокомолекулярным соединениям (рис. XIII. 1, область //). Вещество в высокоэластическом состоянии способно к значительным обратимым деформациям, что обусловлено подвижностью звеньев и соответственно гибкостью макромолекул. Перемещение звеньев происходит не мгновенно, поэтому деформации полимеров в высокоэластическом состоянии имеют релаксационную природу, т. е. характеризуются временем установления равновесия. Высокоэластическое состояние полимеров проявляется в интервале от температуры стеклования (Гст) до температуры текучести (7т) (рис. XIII.1, область //). Если температурный интервал Та—Гт достаточно щирок и захватывает обычные температуры, то такие полимеры называют эластиками или эластомерами, или каучуками. Полимеры с узким интервалом температур —Т-,, смещенным в область повышенных температур, называют пластиками или плас-томерами. При обычных температурах пластики находятся в [c.359]

Высокоэластическое состояние полимеров осуществляется в определенном интервале — Т , называемом температурным интервалом стеклования. Выше 7 с отдельные группы зв ньев цепных молекул начинают перемещаться под влиянием теплового движения подобна тому, как перемещаются молекулы простых жидкостей. Однако, поскольку все звенья связаны в цепи, их тепловое перемещение не является необратимым. Наоборот, вследствие взаимных связей в полимере при деформации его возникают внутренние напряжения, приводящие к механической обратимости высокоэластических деформаций. [c.397]

Типичная кривая зависимости удельного объема аморфного полимера от температуры представлена на рйс. 72, Отрезок ОБ соответствует высокоэластическому состоянию полимера, для ко-Т орого коэффициент объемното расширения примерно такой же, как и для низкомолекулярной жидкости. Отрезок ЛО соответст . [c.182]

Термомехаиическая кривая для полимеров выглядит несколько сложнее. Она изображена на рис. 85. Полимерам свойственно, как было указано ранее, новое состояние вещества — высокозластиче-ское, обусловленное гибкостью макромо-лекулярных цепей. Оно характеризуется изменением деформируемости материала, т. е. изменением его модуля упругости. Находясь в высокоэластическом состоянии, полимер способен к большим по величине и обратимым деформациям. Это состояние вклинивается между стеклообразным и вязко-текучим состоянием и разделяет температуры стеклования и текучести. Таким образом, полимеры в отличие от низкомолекулярных тел переходят из стеклообразного не в вязко-текучее, а сначала в высокоэла-стическое состояние. Температурный интервал, в котором полимеру свойственна высокая эластичность, зависит от гибкости цепей, т. е. от его химической, природы. [c.252]

Вели шна N . (или Л4) определяет температуру перехода в высокоэластическое состояние полимера, когда Tg уже не зависит от молекулярной массы. Однако при N < N . (или М < М ) полимер тоже стеклуется, но при этом Т будет уже зависеть от молекулярной массы. В таком слу чае Т = Tj (но при этом необходимо иметь в виду, что Tg, меньще истинной температт ры стеклования полимера). [c.204]

Разрушенне полимеров в высокоэластическом состоянии. Полимер находится в высокоэластическом состоянии при 7>7 с н в этих условиях высокоэластическая деформация на чикает развиваться практически сразу с нача.па деформирования, поэтому разрушению предшествуют значительные высокоэластические деформации, имеющие релаксационный характер Механизм, разрушения полимеров в высокоэластичсском состоянии называют вязколокальиым . Ои реализуется при 7 >7 >7 с, где Гп<7 т (Тг-—температура, при которой появляются локальные области вязкого течения). [c.331]

Из уравнения (4.8) следует, что при Т = Тс отношение 1п D/Dq является постоянной величиной. Применяя данное уравнение к различным полимерам при постоянной температуре (Т = onst), можно получить линейную зависимость In D/Dq от Тс. Как видно из данных, приведенных на рис. 13, наличие линейной зависимости для высокоэластического состояния полимеров подтверждается фактическим материалом. [c.79]

Высокоэластическое состояние полимеров обусловлено гибкостью длинных цепных молекул и характеризуется свойством цепных молекул быстро изменять свою форму под действием внешних сил. Изменения формы цепных молекул связаны как с изменением энтропии, так и внутренней энергии полимера. Гибкость полимерных молекул зависит от наличия в цепях главных валентностей простых связей, способных вращаться друг относительно друга. Число возможных конформаций цепных молекул, возникающих в процессе самодиффуз-ного перемещения участков молекул, ограничено взаимодействием молекул. Тепловое движение вызывает превращения одних конформаций в другие, причем частота этих превращений зависит от величины потенциальных барьеров вращения и интенсивности теплового движения. [c.111]

Переход от высокоэластического состояния полимеров к стеклообразному происходит в определенном температурном интервале, среднюю температуру которого принято называть температурой стеклования. В процессе перехода от эластомера к полимерному стеклу наблюдается постепенная фиксация отдельных звеньев цепных молекул Связи, возникающие вследствие ослабления теплового движения, имеют флуктуационный характер и не являются постоянно существующими. За-стекловывание полимера происходит в том случае, если число фиксированных звеньев становится столь большим, что расстояния между этими звеньями будут меньше, чем длина сегмента молекулы, и гибкость цепной молекулы уже не сможет проявиться . Теоретически возможны два механизма застекловывания, обуслоплен-ные либо увеличением взаимодействия мел<ду молекулами, либо возрастанием жесткости каждой отдельной молекулы полимера [c.117]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология