Три физических состояния линейных полимеров

Три физических состояния линейных полимеров 569 [c.569]

Типичным для полимеров, как было уже отмечено, является аморфное фазовое состояние, которому соответствуют три различных физических состояния линейных полимеров стеклообразное, высокоэластическое и вязкотекучее [c.308]

Типичным для полимеров является аморфное фазовое состояние, которому соответствуют три различных физических состояния линейных полимеров стеклообразное, высокоэластическое и вязкотекучее, переходящие одно в другое при повышении температуры, переходы совершаются при температурах стеклования Tg и текучести Т . [c.296]

Свойства аморфных полимеров рассматриваются в зависимости от температуры, оказывающей влияние на взаимосвязь между молекулярными цепями и физическими свойствами. Температурному интервалу соответствует характерное физическое состояние линейных полимеров стеклообразное, высокоэластичное, пластически-текучее. [c.59]

С другой стороны, один и тот же полимер, в зависимости от скорости воздействия механических сил, может проявлять свойства, характерные для любого из этих трех состояний. Так, например, тот же полиизобутилен, который при воздействии обычных сил ведет себя при комнатной температуре как высокоэластичное тело, может при той же температуре обнаружить текучесть, если силы действуют очень долго, или повести себя как твердое тело, если длительность действия сил мала, а скорость их приложения очень велика. Следовательно, физическое состояние аморфных линейных полимеров обусловлено не только природой межмолекулярных взаимодействий и упорядоченностью расположения частиц, но может также изменяться в зависимости от скорости и длительности действия механических сил. Эта зависимость указывает на то, что все три физические состояния аморфных полимеров принципиально отличаются от фазовых состояний — кристаллического или жидкого. Соответственно и переходы из одного состояния в другое не имеют ничего общего с фазовыми превращениями. [c.231]

Прежде чем перейти к описанию указанных трех физических состояний линейных аморфных полимеров, следует специально остановиться па значении временного фактора, па характеристике релаксационных явлений, протекающих в полимерных веществах, так как без этих представлений трудно попять поведение полимеров как стекол, высокоэластических тел и вязких жидкостей, т. е. таких тел, которые соответствуют поведению полимера в температурных интервалах всех трех физических состояний. [c.130]

Сборник содержит три статьи о проблемах строения типичных высокомолекулярных соединений в связи с их важнейшими физическими и физико-химическими свойствами. Первая статья (Бекер) посвящена природе твердого состояния линейных полимеров, вторая (Гут, Джемс, Марк) — кинетической теории эластичности каучука, третья (Д. Джи) — термодинамическим исследованиям растворов и гелей каучукоподобных полимеров. [c.296]

Все три физических состояния указанных полимеров могут быть исследованы термомеханическим методом, т. е. зависимостью типа и величин деформации полимера от температуры. Классическая кривая термомеханических свойств аморфного линейного полимера приведена на рис. 24. Она характеризуется двумя специфическими для каждого [c.128]

Физические состояния линейных (или разветвленных) полимеров, а также возможности переходов можно представить следующей схемой [c.31]

Физика полимеров физические состояния аморфных полимеров кристалличность ориентация. Линейная высокоэластичность, механические модели температурно-временная суперпозиция механическая анизотропия. Теплоемкость, теплопроводность. Электропроводность полимеров диэлектрические константы и потери. Оптические свойства, ядерный магнитный резонанс. [c.377]

Если линейный полимер находится в кристаллическом состоянии, то ниже температуры плавления — температуры кристаллизации Гк он находится в твердом состоянии, но может различаться жесткостью ниже и выше температуры стеклования (кривая б). Это связано с тем, что аморфная часть полимера также может находиться в разных физических (релаксационных) состояниях. В тех случаях, когда полимер слабо закристаллизован, то выше Гс он [c.103]

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]

Термомеханическая кривая аморфных линейных полимеров (рис. 97, в) имеет три участка, соответствующих, по В. А. Каргину, трем физическим состояниям полимеров стеклообразному (от температуры хрупкости 7 х до Т , высокоэластическому (от до Т ) и вязкотекучему (от Т., до температуры разложения Гр). [c.397]

Для аморфных линейных полимеров высокого молекулярного веса термомеханическая кривая имеет три участка (рис. 80), соответств Ющих трем физическим состояниям. Первый участок (/) соответствует стеклообразному состоянию, для которого [c.197]

Из зависимости (Рне/Рм,) = / (—Ры.) следует, что селективность газопроницаемости полимеров независимо от их физического состояния и химической природы повышается при уменьшении Зависимость имеет линейный характер и может быть представлена эмпирическим уравнением вида [c.227]

Существование флуктуационных упорядоченных структур в расплавах полимеров и в эластомерах в вязкоэластическом состоянии объясняет их сложное реологическое поведение и аномально высокую вязкость. Снижение вязкости линейных полимеров на несколько порядков при механических воздействиях (явление, обеспечивающее их эффективную переработку) можно объяснить обратимым (тиксотропным) разрушением, упорядоченных структур и НМО, связанных свободными концами цепей в единую физическую сетку [10, 13]. [c.75]

Вследствие высокой жесткости цепей и сильного межмолеку-лярного взаимодействия целлюлоза имеет температуру плавления, лежащую значительно выше температуры ее термического распада и поэтому в отсутствие растворителей всегда находится в твердом агрегатном состоянии смешанного аморфно-кристаллического фибриллярного строения, характерного для большинства линейных полимеров. В физической структуре целлюлозы обычно выделяют два уровня надмолекулярный, имея под этим в виду особенности строения наиболее мелких по размеру структурных элементов— фибрилл, содержание упорядоченной (кристаллической) и аморфной части, а также морфологический, отражающий взаимное расположение фибрилл и строение самих волокон, т. е. их геометрическую форму, наличие слоистой структуры. Целлюлоза была первым объектом исследования, на примере которого познавались особенности структуры полимеров. Поэтому не удивительно, что для объяснения ее структурных особенностей предложено большое число моделей, превышающее несколько десятков, подробно рассмотренных в ряде обзоров [13, 14]. Тем не менее, ни одна из предложенных моделей не объясняет все экспериментальные факты, что обусловливает необходимость дальнейших исследований [15]. [c.19]

Рис. 29. Три физических состояния аморфных линейных полимеров —температура стеклования, —температура текучести

Три физических состояния линейных полимеров. Линейные полимеры в зависимости от температуры могут находиться в трех состояниях. При относительно низких температурах они находятся в упруго-твердом (стеклообразном) состоянии при повышении температуры они переходят в высокоэластичное (каучукоподобное) состояние и при дальнейшем нагревании приобретают текучесть, переходя в пластичное (вязко-текучее) состояние. Температуры переходов из упруго-твердого в высокоэластичное состояние и из высокоэластичного в пластичное называются соот-иетственно температурой стеклования Тст и температурой текучести Т хек (рис. 198). Температуру стеклования иногда называют также температурой размягчения, характеризуя этим изменение свойств, происходящее не при понижении, а при повышении температуры. [c.569]

Наиболее полным исследованием механических свойств линейных полимеров в широком интервале температур и времен являются работы Каргина и Соголовой [5—7]. На примере полиизобутилепа они показали существование трех физических состояний линейного полимера, независимость Гс от молекулярного веса и возрастание Гт по мере увеличения длины цепных молекул. Таким образом, основные выводы, сделанные нами из рассмотрения модели полимерной молекулы, оказываются в полном согласии с экспериментом. В упомянутых работах использована также предложенная нами формула (32) и экспериментально найдены значения Мс-, В ж С. Было нока- [c.285]

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]

Рассмотренными выше работами по вязкотекучим свойствам полимеров были завершены исследования природы полимерного состояния вещества в широком интервале температур. Обобщение всех полученных экспериментальных данных позволило выдвинуть представления о трех физических состояниях линейных аморфных полимеров. Был разработан и предложен совместно с Т. И. Соголовой оригинальный метод характеристики физических состояний, основанный на определении податливости полимерного образца в широком интервале температур,— термомеханический метод, получивший в настоящее время распространение в различных вариантах в практике работы исследовательских институтов и заводских лабораторий. Отображая главнейшие свойства полимеров — их механические свойства, термомеханический метод оказался весьма эффективным для[ установления в по-лимергомологическом ряду молекулярного веса или степени полимеризации, при которых в результате количественных изменений (из-за удлинения цепных молекул) вещество переходит в качественно новое — полимер- [c.10]

Вязкость полимера, находящегося в жидкой фазе (т. е, при отсутствии дальнего порядка во взаимном расположении макромолекул), зависит от его молекулярного веса и полярности звеньев. При предельно высокой вязкости полимеры, находящиеся в жидкой фазе, могут быть твердыми. В этом случае их обычно называют аморфными. Плотность упаковки макромолекул аморфных полимеров значительно ниже, чем кристаллических. Наличие большого свободного объема обусловливает более интенсивные колебательные движения. С повышением температуры интенсивность колебательных движений атомов возрастает настолько, что их колебания преобразуются в колебания групп, переходят в совместные колеба- ния звеньев и затем сегм ентов. Результатом сегментальной подвижности является смена конформаций макромолекул. На каждом этапе меняется физическое состояние аморфного полимера или аморфной фазы в аморфно-кристаллическом полимере. Из хрупкого, легко разрушающегося стекла полимер превращается в стекло упругое, а с наступлением сегментальной подвижности — в высокоэластичный аморфный полимер. Аморфные линейные полимеры в зависимости от температуры могут находиться в трех физических состояниях стеклообразном, высокоэластическом и вязкотекучем. Каждый переход из одного физического состояния в другое происходит в пределе одной и той же фазы и не сопровождается [c.43]

Даже в цепных или умеренно сетчатых неорганических полимерах привычные проявления физических состояний заэкранированы чрезвычайно сильными межмолекуля-рными взаимодействиями (исключение представляют гомоатомны е линейные полимеры- [c.21]

При низких температурах все полимеры деформируются так же, как и низкомолекулярные твердые упругие тела. Если линейный полимер не кристаллизуется, то деформация с температурой изменяется по кривой а. Эта кривая свидительствует о том, что полимер может находиться в трех физических состояниях стеклооб- [c.102]

Даже, если термомеханическая кривая имеет классический вид (см. рис. 18) и состоит из трех участков, следует воздержаться от утверждения, что полимер обладает всеми тремя физическими состояниями, переходя из одного в другое при нагревании. Нужно учитывать, что возрастание деформации в порошкообразном образце может быть вызвано побочными причинами. Определив термомеханическую кривую, лучше сперва обратить внимание на последнюю ветвь кривой. Если эта ветвь находится в интервале температур, где термическая или термоокислительная деструкция еще не проходит достаточно глубоко, можно говорить о течении полимеров. Чтобы убедиться в том, что развитие большой деформации (до 100 % при сжатии) вызвано течением, а не глубокой деструкцией полимера, необходимо параллельно сделать термогравиметрический анализ (получить термогравиметрическую криво ю). Эго особенно важно в случае теплостойких полимеров, для которых развитие большой деформации наступает в интервале температур 600-800 °С, и эта деформация, вызванная глубокой термической деструкцией полимера, может быть ошибочно принята за течение. Нужно учитывать также, что в процессе термомеханических испытаний помимо деструкции может происходить и структурирование. Эти два процесса всегда сосуществуют при нагревании полимера, но один из них протекает с гораздо большей скоростью и определяет направление всего гфоцесса. Структл рирование может проявляться в образовании поперечных свяхй между цепями полимера, в циклизации и т.д. В результате, начавшееся течение полимера будет приостановлено, и на термомеханической кривой появится площадка, аналогичная по форме площадке высокоэластичности для линейных полимеров. Поэтому нал№ше такой площадки [c.101]

Аморфные линейные полимеры в. зависимости от темпер г могут находиться в трех физических состояниях стеклообра высоко -)ластическом и вязкогекучгм. Один и тот же полнме нагревании и охлаждении может переходить из одного фи ского состояния в другое. [c.20]

Переход от линейной конфигурации макро-молскулы к раз-ветвлетюи или пространственно-сетчатой изменяет е и е" по-разному в зависимости от физического состояния полимера. В высоко-мастнческом состоянни е и а" уменьшаются с ростом степени разветпления нли сшивания, При этом максимум потерь сдвигается в сторону более высоких температур и уменьшается. В стеклообразно.м состоянии точки разветвления и сшивки снижают плотность упаковки и уменьшают межмолекулярное взаимодействие, тем самым способствуют повышению доли макромолекул, способных релаксировать, приводя к росту е и е [c.376]

Все три физических состояния высокомолекулярных линейных аморфных полимеров можно наблюдать, снимая термомеханическую кривую, показывающую деформации от температуры (рис. И. 5). КажХое физическое состояние имеет свою природу и особенности. [c.23]

Кристалличность ПЭ при хлорировании в суспензии сохраняется в большей стелени, чем при хлорировании в твердой фазе (в кипящем слое) [17]. Очевидно, в этом случае сильнее происходит хлорирование с поверхности частиц, чем хлорирование кристаллической фазы. Точно так же для хлорированного ПЭ, полученного в водной суспензии, Сайто Таканори с сотр. [18] рассматривают два типа распределения атомов хлора распределение вдоль цепи, называемое линейным, и макроскопическое распределение— хлорирование в частице полимера. Макроскопическое распределение атомов хлора зависит, главным образом, от температуры хлорирования и с понижением температуры реакции становится шире. Физическое состояние ПЭ по мере хлорирования в растворе изменяется следующим образом [19] [c.32]

Для представителей различных классов полимеров исходные данные и результаты расчета представлены в табл. 4.1. При рассмотрении полученных результатов прежде всего следует отметить, что коэффициенты упаковки большого количества полимеров самого разнообразного строения меняются в очень узких пределах. Полимеризационные и поликоиденсационные линейные и сетчатые полимеры, отличающиеся друг от друга химическим строением, полярностью и даже физическим состоянием, имеют примерно одинаковую плотность упаковки. Чтобы наглядно продемонстрировать этот экспериментальный факт, на рис. 4.2 представлена зависимость й от М Ыа АУ1, где прямая [c.121]

Линейные аморфные полимеры в зависимости от температуры могут находиться в трех достаточно четко разграниченных физических состояниях [146, 162—165] стеклообразном, высокоэластическом и вязкотекучем, ограниченных температурой стеклования Тс и температурой текучести Тт- Кроме этих основных физических состояний при более детальном изучении особенностей деформации в зависимости от температуры выделяют еще два промежуточных (переходных) состояния вынужденно-эластическое и вынужденно-пластическое [166, 167]. Первое из них является частью о бласти стеклообразного состояния па границе с высокоэластическим, а второе — частью области высокоэластичеокого состояния на границе с вязкотекучим. [c.53]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология