Высокомолекулярные соединения высокоэластическое состояни

При более низких температурах (Г < Гт) подвижность сегментов и связанные с ней перестройки конформаций цепей сохраняются значительными, однако они недостаточны для того, чтобы могло иметь место заметное изменение взаимного расположения центров тяжести макромолекул, по крайней мере при обычном времени наблюдения. Этому случаю соответствует важнейшее физическое состояние полимеров — высокоэластическое. Это состояние, присущее только высокомолекулярным соединениям, характеризуется, как уже указывалось ранее, тем, что материал способен к большим обратимым деформациям. [c.39]

Переработка полимеров в полимерные материалы может проводиться путем предварительного перевода высокомолекулярного соединения в высокоэластическое или вязкотекучее состояние (см. гл. 3). Смысл таких процессов заключается в придании макромолекулам достаточной подвижности для последующего формирования оптимальной архитектоники полимерного материала. [c.89]

Ввиду того, что низко- и высокомолекулярные соединения в жидком состоянии резко отличаются по своему строению, различаются и механизмы их вязкого течения. Это легко видеть из наблюдений за зависимостью энергии активации П вязкого течения полимерных растворов или расплавов от молекулярной массы и возрастает с молекулярной массой и достигает некоторой предельной величины. В случае парафиновой цепочки этот предел составляет 25—29 кДж/моль, для каучуков 14 кДж/моль и расплавов твердых карбоцепных полимеров 84—125 кДж/моль. Относительно низкие значения энергий активации у полимеров свидетельствуют о том, что статистически независимая кинетическая единица течения — тот же сегмент цепи, включающий в себя несколько десятков углеродных атомов хребта цепи, который является основным релаксатором и в высокоэластическом состоянии. Вязкость системы прямым образом зависит от числа сегментов, входящих в цепь. Соответственно, механизм вязкого течения полимеров заключается в перемещении цепей друг относительно друга путем перехода отдельных сегментов из одного равновесного положения в другое в результате теплового движения. Строго говоря, этот механизм течения справедлив для умеренно концентрированных растворов, а для полимеров, находящихся в более конденсированном состоянии, механизм течения более сложен. [c.168]

Системы самопроизвольно стремятся перейти в состояния, которые характеризуются наибольшим беспорядком в >расположении частиц. Так, твердые тела и жидкости испаряются, переходя в неупорядоченное газообразное состояние, газы же беспредельно расширяются, так как в большем объеме молекулы могут занимать больше положений в пространстве. Точно так же частицы растворенного вещества в смеси с молекулами растворителя реализуют гораздо большее число микроскопических состояний, чем по отдельности. Наконец, макромолекулы полимеров стремятся свернуться в клубки, так как при такой фо рме их отдельные звенья могут принимать большее число положений в пространстве, т. е. осуществлять большее число микросостояний системы, чем при распрямленной макромолекуле. Этим объясняются специфические свойства высокомолекулярных соединений, в частности, их способность к высокоэластическим деформациям. [c.102]

Свойства высокомолекулярных соединений изменяются в широких пределах и зависят от состава и строения элементарных звеньев, размеров и формы макромолекул, интенсивности межмолекулярных связей, условий получения, температуры испытания и от других факторов. В зависимости от назначения синтетические высокомолекулярные соединения можно получать с высокоэластическими свойствами или в твердом стеклообразном состоянии. Некоторые высокомолекулярные соединения растворимы в различных растворителях и дают ценнейшие для промышленности растворы в [c.437]

Высокоэластическое состояние, свойственное только высокомолекулярным полимерным соединениям, характеризуется способностью тел к значительным обратимым деформациям под влиянием сравнительно небольших приложенных напряжений. Обратимые деформации называются высокоэластическими. [c.397]

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]

Пластмассы и эбонит переходят в высокоэластическое состояние при повышенных температурах, когда онп вообще близки к вязкотекучему состоянию. Интервал высокоэластичности у них узкий. Некоторые высокомолекулярные соединения способны прямо переходить из стеклообразного в вязкотекучее состояние, минуя область высокоэластических деформаций. [c.84]

В зависимости от характера расположения полимерных цепей, их упорядоченности высокомолекулярные соединения находятся в аморфном, частично кристаллическом или кристаллическом состоянии. Для аморфных полимеров характерны три физических состояния стеклообразное, высокоэластическое, вязкотекучее. [c.13]

Высокоэластичность — физическое состояние высокомолекулярных соединений, характеризуемое высокой подвижностью сегментов макромолекул, стремящихся принять самые разнообразные конформации. Именно поэтому полимеры в высокоэластическом состоянии можно деформировать до огромных значений относительного удлинения, а после снятия нагрузки наблюдать значительное сокращение образца [8, с. 132—148 9, с. 40—52 10, с. 302]. [c.149]

Гомогенность истинных растворов высокомолекулярных соединений не нарушается при переходе из вязко-текучего в высокоэластическое состояние, т. е. при появлении дополнительных точечных контактов между цепными макромолекулами, приводящем к образованию молекулярной пространственной сетки. Именно такие гомогенные системы, обладающие некоторыми признаками твердого тела в результате образования молекулярной пространственной сетки, по-видимому, следует называть термином студень . Термин застудневание при этом сохранит обычное значение (превращение жидкого гомогенного раствора в студень при охлаждении). Предложение называть студнями гетерогенные, коллоидные структуры нам представляется неприемлем ш. [c.38]

Для высокомолекулярных соединений характерны три состояния, отвечающие разным температурным интервалам стеклообразное, высокоэластическое и пластическое. Температурные границы между этими состояниями называются соответственно температурой стеклования Ти температурной текучести [c.56]

Механические свойства студней высокомолекулярных соединений зависят от степени упорядоченности расположения молекул полимеров. При комнатной температуре полимеры могут находиться в кристаллическом и аморфном состоянии. Вследствие больших размеров молекул время кристаллизации этих веществ очень велико, и они легко переохлаждаются. В. А. Каргин и его сотрудники показали, что аморфно-жидкие линейные полимеры находятся в одном из следующих трех физических состояний стеклообразном, высокоэластическом и вязкотекучем. В стеклообразном состоянии полимеры не текучи и обладают значительной прочностью. По мере нагревания они переходят в высокоэластичное состояние (свойства подобны каучуку при комнатной температуре) и затем в вязкотекучее. Переходы обусловлены изменением подвижности цепей молекул. [c.213]

В отличие от химических реакций высокомолекулярных соединений, когда взаимодействие функциональных групп в застеклован-ном состоянии практически невозможно, а при переходе в область высокоэластических деформаций и особенно в вязкотекучее состояние возрастает, эффективность механодеструкции макромолекул увеличивается при понижении температуры, особенно после перехода в область стеклообразного состояния.. [c.405]

Все получаемые в промышленности синтетические высокомолекулярные соединения разделяются по их свойствам и основанному на этих свойствах применению на две большие группы. Соединения первой группы находятся при обычных и при низких температурах в высокоэластическом состоянии. Это синтетические каучуки или эластики, применяемые для изготовления резиновых изделий. Соединения второй группы находятся при обычных температурах в стеклообразном или в кристаллическом состоянии. Это синтетические смолы, или пластики из них изготовляют пластические массы, а из некоторых также синтетические волокна Они достигают высокоэластического состояния лишь при высоких температурах, близких к температуре текучести, и оно для них мало характерно. [c.289]

Температура стеклования в противоположность температуре плавления термодинамически неопределима. Температура стеклования высокомолекулярных соединений характеризует переход из стеклообразного (твердого — хрупкого) в высокоэластическое состояние. Этот переход осуществляется в температурном интервале от 5 до 20° температура стеклования зависит от условий испытаний, т. е. от скорости охлаждения полимера. Для аморфных полимеров температура стеклования является верхней границей области применения. [c.30]

В твердых полимерах с линейной структурой каждая молекула может входить отдельными своими звеньями в состав кристаллитов, т. е. участков, в которых соседние цепи расположены правильно, параллельно друг другу, тогда как другие ее звенья могут входить в участки аморфной структуры, где отсутствует правильное расположение цепей (рис. 88). Долю объема кристаллитов в общем объеме полимера называют степенью кристалличности полимера. Полимеры с линейной структурой и невысокой степенью кристалличности (аморфные) могут находиться в зависимости от температуры в трех агрегатных состояниях стеклообразном, высокоэластическом и вязкотекучем (рис. 89). Каждое из этих состояний характеризуется определенными механическими свойствами. В стеклообразном состоянии силы притяжения между молекулами велики все молекулы поэтому занимают и сохраняют определенные положения, а полимер обладает механической прочностью, подобно твердому телу. С понижением температуры возрастает хрупкость. При нагревании полимер переходит в высокоэластическое состояние, существующее только у высокомолекулярных соединений. Важнейшее свойство полимера в этом состоянии — высокая эластичность — способность сильно растягиваться под действием не- [c.257]

Особенностью каучуков, отличающей их от других высокомолекулярных соединений, является то, что они обладают высокой эластичностью в широком интервале температур. Так, например, для натурального каучука температура перехода из стеклообразного состояния в высокоэластическое Т равна —73°, а температура перехода из высокоэластического состояния в вязкотекучее Тf) находится в пределах 180—200°. Для силиконового каучука [c.338]

Действительно, наблюдая макросостояние системы (сумму очков), мы знаем, что при данных условиях (два кубика) наиболее вероятен вариант, отвечающий 7 очкам, но мы не знаем, какое именно микросостояние из шести возможных осуществится в данный момент. Следовательно, системы самопроизвольно стремятся перейти в состояния, которые характеризуются наибольшим беспорядком в расположении частиц. Так, твердые тела и жидкости испаряются, переходя в неупорядоченное газовое состояние, газы же беспредельно расширяются, так как в большем объеме молекулы могут принимать больше положений в пространстве. Точно так и при растворении твердого или жидкого вещества его частицы в смеси с молекулами растворителя реализуют гораздо большее число микроскопических состояний, чем в случае чистого растворителя и нерастворенного вещества. Наконец, макромолекулы полимеров стремятся свернуться в клубки, так как при такой форме их отдельные звенья могут принимать большее число положений в пространстве, т. е. осуществлять большее число микросостояний системы, чем при распрямленной макромолекуле. Этим объясняются специфические свойства высокомолекулярных соединений, в частности, их способность к высокоэластическим деформациям (гл. V, 4). [c.95]

При низкой температуре полимер находится в стеклообразном состоянии (рис. 14.1, область 1), 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 повышении температуры полимер переходит в высокоэластическое состояние, свойственное только высокомолекулярным соединениям (рис. 14.1, область 2). Вещество в высокоэластическом состоянии способно к значительным обратимым деформациям, что обусловлено подвижностью звеньев и [c.460]

Все описанные физические состояния веществ характерны и для высокомолекулярных соединений, причем полимеры низкого молекулярного веса (олигомеры и плейномеры) не отличаются от обычных низкомолекулярных веществ. Жидкое состояние полимеров обычно называют вязкотекучим. При увеличении молекулярного веса выше некоторого критического значения М р (характерного для каждого полимергомологического ряда) у высокомолекулярных соединений появляется еще одно физическое состояние — высокоэластическое, невозможное ни у одного низкомолекулярного вещества. [c.48]

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]

Полимерные латексы представляют собой устойчивые взвеси в воде сферических полимерных глобул (латексных частиц) диаметром, от 0,05 до 2 мкм (для эмульсионного ПВХ 0,05- 0,15, для микросуспенэи-онного - 0,2 - 2 мкм), которые значительно крупнее частиц коллоидных растворов, но существенно мельче частиц обычных суспензий или расслаивающихся взвесей. Полимерные частицы в зависимости от температуры перехода в высокоэластическое (Г < 0 < Г ) или вязкотекучее (0> 7/) состояние и температуры среды могут образовывать жесткую или эластичную корку на поверхности капли латекса. Кроме Того, в водной фазе содержится растворенный эмульгатор - высокомолекулярное соединение типа синтетического мыла (натриевые или Калиевые соли жирных кислот, сульфонаты, алкилсульфонаты и т.п.), т.е. при упаривании водная фаза может постепенно трансформироваться в Коллоидный раствор. Таким образом, латексы одновременно Обладают свойствами суспензий и коллоидных растворов, и структурные превращения при их сушке могут идти по любому из рассмотрен- Ых механизмов. [c.119]

Вначале одним из авторов с сотрудниками в Институте резиновой промышленности (Москва) был исследован механизм разрущения высокоэластических материалов, причем ири медленных разрушениях резин обнаружен своеобра.чный волокнистый тип разрыва, связанный с образованием и обрывом местных высоко-ориентированных участков (тяжей). Затем Кувшпнским с сотрудниками в Институте высокомолекулярных соединений АН СССР (Ленинград) были обнаружены особенности строения трещин серебра у пластмасс и показано, что в отлнчие от обычных трещин их створки скреплены тяжами—участками высокоориентированного полимерного материала. Следовательно, образование тяжей наблюдается как в аморфном твердом, так и в высокоэластическом состоянии полимеров. Лишь при низких температурах и больших скоростях растяжения указанный специфически механизм не успевает проявиться, и полимеры разрушаются путем развития обычных трещин. В отличие от других полимерных материалов полимерные волокна у же в исходном состоянии содержат высокоориентированную структуру в виде фибрилл и поэтому имеют наиболее высокую прочность. [c.90]

Определение газо-хроматографическим методом термодинамических параметров взаимодействия низкомолекулярных соединений с полимерами требует учета ряда специфических особенностей высокомолекулярных соединений. Сложность молекулярной структуры полимерных материалов приводит к многообразию состояний, в которых могут находиться полимерные фазы. Как известно, полимеры могут быть в двух фазовых состояниях, отличающихся различной степенью упорядоченности в расположении звеньев и цепей кристаллическом и аморфном. Твердые полимеры могут быть и частично кристаллическими, тогда в полимере существуют кристаллические и аморфные области. Такой полимер в некоторых случаях можно рассматривать как обыкновенную смесь непроницаемых кристаллов и квазижидкой аморфной среды [22]. Аморфные полимеры в зависимости от температуры могут находиться в трех физических состояниях [23] стеклообразном (колебательные движения атомов), высокоэластическом (колебательные движения звеньев, что приводит [c.267]

Выше температуры стеклования аморфные неструктурированные полихмеры находятся в высокоэластическом или в текучем состоянии (см. стр. 106). Кристаллические полимеры при температурах выше их температуры плавления также переходят в текучее состояние. Между высокоэластическим и текучим состояниями высокомолекулярных соединений не существует четкой границы. Для полимеров, у которых проявляются оба состояния при высоких температурах и невысоких скоростях деформаций, определяющее значение имеет их текучесть — способность к необратимому направленному перемещению макромолекул друг относительно друга без нарушения целостности (сплошности) тела. Необратимые деформации называются пластическими. У полимерных систем в текучем состоянии необратимые деформации могут быть неограниченно большими. Если энергия, необходимая для необратимого перемещения макромолекул, существенно меньше энергии химических связей, то процесс течения не сопровождается их разрывом. Однако при высоких напряжениях вследствие разрыва химических связей может происходить деструкция полимера, что приводит к снижению средней молекулярной массы и изменению молекуляр-но-массового распределения (ММР). [c.208]

Представленная на рис. 6 схема деформации полимера в широком интервале температур является в известной степени идеализированно . В зависимости от химического состава и строения звеньев цепных молекул, значения температуры стеклования, а также и температуры текучести могут очень сильно различаться. Поэтому реально встречаются полимеры, не обнаруживающие всех трех аморфных физическ 1х состояний вследствие слишком высоких значений Т, и Т. , превы-и ающих те.мпературу разложения полимера. Это и является причиной того, что многие линейные полимеры встречаются только в стеклообразном и высокоэластическом состоянии, а нередко вообще только в стеклообразном. Особенно часто такое выпадение состояний встречается у содержащих многочисленные полярные группы полимеров, молекулы которых обычно обладают повышенной жесткостью. В частности, только в стеклообразном состоянии существуют такие важные высокомолекулярные соединения, как чистая целлюлоза 1 некоторые ее эфиры. [c.45]

Свойства высокомолекулярных соединений определяются также агрегатным состоянием полимера. В. А. Каргин и Т. И. Соголо-ва , на основе температурной зависимости механических свойств, предложили различать стеклообразное, высокоэластическое и вязкотекучее состояния аморфных линейных полимеров. Переход из одного агрегатного состояния полимера в другое характеризуется непрерывным изменением свойств , в то время как переход полимера в кристаллическое состояние сопровождается скачкообразным изменением свойств. Специфические изменения свойств полимера проявляются и при образовании поперечных связей между макромолекулами и возникновении трехмерной структуры. Эти изменения оказывают существенное влияние на газопроницаемость полимеров, в связи с чем при характеристике газопрони- [c.186]

Угли разных марок проявляют при нагревании как высокоэластическую деформацию, так и вязкое течение (рисунок). Однако, как видно из рисунка, область высокоэла- стического состояния н переход в вязкотекучее состояние находится в температурном интервале, деструкции органической массы угля (>400°). Для снижения температуры перехода угля в высокоэластическое состояние и текучести был использован метод пластификации, так как именно этим технологическим приемом удается снизить температуру текучести Т, высокомолекулярного соединения. [c.160]

Таким образом, независимо от агрегатного состояния аморфного полимера, от того, представляет ли он собой вязкотеку-чёе, высокоэластическое или стеклообразное тело, такой полимер всегда находится в одном и том же фазовом состоянии. Это фазовое состояние может быть только жидким, так как истинное твердое тело — кристаллическое, а газообразные высокомолекулярные соединения не существуют. При этом необходимо учесть, что жидкая фаза не обязательно связана с текучестью и легкой изменяемостью формы материала, а прежде всего с наличием определенной структуры, определенного комплекса термодинамических свойств. Несмотря на то что стеклообразный полимер по агрегатному состоянию —твердое вещество, с точки зрения термодинамики, он находится в жидкой фазе. [c.310]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология