Вязкотекучее состояние аморфных полимеров

V. 4. ВЯЗКОТЕКУЧЕЕ СОСТОЯНИЕ АМОРФНЫХ ПОЛИМЕРОВ [c.153]

Стеклообразное, высокоэластическое и вязкотекучее состояние аморфных полимеров [c.396]

СТЕКЛООБРАЗНОЕ, ВЫСОКОЭЛАСТИЧЕСКОЕ И ВЯЗКОТЕКУЧЕЕ СОСТОЯНИЕ АМОРФНЫХ ПОЛИМЕРОВ [c.492]

Обычно получение устойчивых ориентированных структур, например, при вытяжке волокон или пленок проводят в режимах вязкотекучего состояния аморфных полимеров. Здесь следует отметить, что эти режимы определяются температурным интервалом, при котором полимер переходит в вязкотекучее состояние, и скоростями вытяжки, поскольку изменение последних, как отмечалось ранее, приводит к сдвигам температур переходов (см. рис. 28). [c.163]

Из кристаллического состояния полимеры в большинстве случаев переходят непосредственно в состояние текучести, причем этот переход совершается в меньшем температурном интервале, чем переход в вязкотекучее состояние аморфных полимеров. [c.23]

Благодаря содержанию аморфной фазы в высокоэластическом или вязкотекучем состоянии кристаллические полимеры эластичны. С повышением температуры уменьшается доля кристаллической фазы за счет перехода ее в аморфную (снижается степень кристалличности). Поэтому чем выше температура, тем больше сказывается влияние аморфной фазы, тем более мягким и эластичным становится полимер. [c.21]

Физические состояния аморфных полимеров. Аморфные полимеры могут находиться в стеклообразном, высокоэластическом и вязкотекучем состояниях. Для определения температурных границ существования этих состояний изучают зависимость деформации полимера от температуры, на основании которой строят термомеханическую кривую (рис. Х1П.1). [c.359]

Изменение интенсивности теплового движения сегментов макромолекул приводит к изменению деформационных свойств. Поэтому аморфные полимеры могут находиться в стеклообразном, высокоэластическом и вязкотекучем состояниях. Кристаллические полимеры могут находиться также в кристаллическом состоянии. [c.44]

Кроме агрегатных и фазовых состояний у полимеров принято различать физические состояния. Аморфные полимеры могут существовать в трех физических состояниях стеклообразном, высокоэластическом и вязкотекучем, которые отличаются друг от друга рядом свойств, по изменению которых можно определить температуру взаимных переходов из одного состояния в другое и их зависимость от структуры и свойств полимера. [c.73]

Для полимеров характерно деление на две группы аморфные и кристаллические. Аморфные полимеры можно рассматривать как переохлажденные жидкости, которые в зависимости от температуры могут находиться в стеклообразном, высокоэластичном и вязкотекучем состоянии. Кристаллические полимеры характеризуются [c.142]

При нагревании или охлаждении один и тот же полимер может переходить из одного физического состояния в другое. Например, пол и изобутилен при комнатной температуре находится в высокоэластичном состоянии, но при нагревании может быть переведен в вязкотекучее, а при охлаждении — в стеклообразное. Все три физических состояния аморфных полимеров необходимо строго отличать от фазовых состояний — кристаллического и жидкого. В зависимости от температуры и условий механического воздействия аморфный полимер способен переходить из одного физического состояния в другое без скачкообразных изменений термодинамических свойств. Следовательно, во всех физических состояниях аморфного полимера его фазовое состояние одно и то же — жидкое. [c.362]

Следовательно, фазовое состояние аморфного полимера во всех его физических состояниях одно и то же. Поскольку газообразных высокополимеров не существует, аморфный полимер во всех трех физических состояниях (стеклообразном, высокоэластическом и вязкотекучем) является жидкой фазой. [c.232]

По термомеханической кривой можно определить интервалы температур, в которых развиваются соответственно только упругая деформация, упругая и высокоэластическая, деформации и, наконец, все три слагающие деформации (упругая, высокоэластическая и пластическая). Эти три температурных интервала соответствуют трем различным физическим состояниям аморфных полимеров. Интервал температур, в котором тело деформируется только упруго, соответствует стеклообразному состоянию, в интервале температур, в котором происходит развитие также и высокоэластической деформации, полимер находится в высокоэластическом состоянии. Наконец, по достижении температуры, соответствующей развитию вязкого течения, полимер переходит в вязкотекучее состояние. [c.244]

Под вязкотекучим состоянием следует понимать физическое состояние аморфных полимеров, соответствующее температурному интервалу между точками текучести и химического разложения Тр, в котором пониженная вязкость вещества обусловливает возникновение в полимерах свойств вязкой жидкости. [c.150]

Следует отметить, что аморфные полимеры не всегда имеют классические термомеханические кривые. Отклонение формы термомеханической кривой от классической обусловлено разными причинами. Часто термомеханическая кривая аморфного полимера имеет форму, показанную на рис. II.13. Очевидно, что вязкотекучего состояния данный полимер не обнаруживает. Ясно и то, что деформация образца (в условиях сжатия) не достигает 100%, следовательно, образец сгорает при высоких температурах, а оставшаяся его часть находится под пуансоном и не позволяет ему продавливаться до конца. Осторожно следует относиться и к температурному интервалу, в котором деформация быстро возрастает. Если деформация вблизи установления горизонтальной площад- [c.82]

Советские исследователи различают три физических состояния аморфных полимеров стеклообразное, высокоэластическое и вязкотекучее. — Прим. ред. перев. [c.14]

Кристаллические полимеры обычно содержат и кристаллическую, и аморфную фазы, поэтому их иногда называют частич-ио-кристаллическими (полностью закристаллизованные полимеры— монокристаллы — являются редким исключением). Свойства полимеров зависят от степени кристалличности — соотношения объемов кристаллической и аморфной фаз. Кристаллические полимеры по сравнению с аморфными обладают большей прочностью. Кристаллизация придает полимерам жесткость, но благодаря наличию аморфной фазы в высокоэластическом или вязкотекучем состоянии кристаллические полимеры эластичны. [c.349]

Один и тот же полимер при нагревании или охлаждении может переходить из одного физического состояния в другое. Так, например, полиизобутилен, находящийся при комнатной температуре в высокоэластическом состоянии, нагреванием может быть переведен в вязкотекучее состояние, а охлаждением — в стеклообразное. 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 [c.234]

Типичная термомеханическая кривая аморфного полимера изображена на рис. 14. Она состоит из трех участков, соответствующих трем физическим состояниям аморфного полимера стеклообразному, высокоэластическому и вязкотекучему. Средняя температура зоны перехода полимера из стеклообразного состояния в высокоэластическое обозначена индексом — температура стеклования средняя температура зоны перехода полимера из высокоэластического состояния в вязкотекучее обозначена индексом — температура текучести. [c.58]

Переход в вязкотекучее состояние различен для аморфных и кристаллических полимеров. Жидкому состоянию аморфных полимеров предшествует высокоэластическое состояние, которое характеризуется относительно высокой обратимой деформацией системы область перехода 01 высокоэластического состояния к вязкотекучему обычно размыта. Даже при сравнительно большом удалении от этой области расплав полимера обладает отчетливыми вязкоэластическими свойствами, существенно отличаясь от ньютоновских жидкостей. Часто употребляемую для аморфных полимеров характеристику — температуру текучести следует рассматривать как условную, поскольку речь идет об относительно широкой области перехода. В технической литературе используется также [c.72]

Гибкость длинных цепных молекул, составляющих полимер, обеспечивает не только богатство морфологических структур кристаллических образований, наличие агрегатных и фазовых состояний, но и различные физические состояния аморфного полимера. Известны три таких состояния стеклообразное, высокоэластическое и вязкотекучее. Полимерный материал переходит из одного физического состояния в другое при изменении температуры, которая оказывает существенное влияние на запас тепловой энергии макромолекул. Так, при комнатной температуре полистирол и полиметилметакрилат являются хрупкими телами, напоминая по ряду свойств силикатное стекло , в то время как резина способна к очень большим обратимым деформациям. Даже идентичные по химическому строению полимерные материалы в зависимости от величины молекулярного веса при одной и той же температуре могут находиться в вязкотекучем, высокоэластическом или стеклообразном состоянии. [c.39]

При достаточно низких температурах полимеры разрушаются хрупко, не реализуя свою способность к высокоэластическим и необратимым деформациям. Особые свойства полимеров начинают проявляться только в соответствующей области температур и зависят от того, в каком состоянии находится полимер при температуре испытания. Различают три состояния аморфных полимеров стеклообразное, высокоэластическое и вязкотекучее. Для стеклообразных полимеров следует различать хрупкое разрушение и разрушение, сопровождающееся развитием высокоэластической деформации под действием разрушающих усилий. [c.40]

Полимеры могут находиться в твердом или жидком агрегатном состоянии, но твердому агрегатному состоянию могут соответствовать два фазовых состояния кристаллическое и аморфное (стеклообразное), а жидкому фазовому состоянию — два агрегатных состояния твердое (стеклообразное) и жидкое (расплав). Большинство широко распространенных полимеров находится в жидком фазовом состоянии. Гибкость длинных цепных молекул, составляющих полимер, обеспечивает не только богатство морфологических структур кристаллических образований, наличие агрегатных и фазовых состояний, но и различные физические состояния аморфного полимера. Известны три таких состояния стеклообразное, высокоэластическое и вязкотекучее. Полимерный материал переходит из одного физического состояния в другое при изменении температуры, которая оказывает существенное влияние на запас средней тепловой энергии макромолекул. Так, при комнатной температуре полистирол и полиметилметакрилат напоминают хрупкие тела, например, силикатное стекло , в то время как резина при той же температуре способна к очень большим обратимым деформациям. Даже идентичные по химическому строению полимерные материалы в зависимости от величины молекулярного веса при одной и той же температуре могут находиться в разных физических состояниях. [c.37]

Сразу можно заметить, что классические термомеханические кривые встречаются не всегда. Отклонение формы терлюмеханической кривой от классической связано с разными причиналги. Например, часто термомеханическая кривая аморфного полимера имеет вид, показанный на рис.19. Совершенно очевидно, что вязкотекучего состояния данньп1 полимер не проявляет. Очевидно и то, что деформация образца (в условиях сжатия) не доходит до 100 %. и, следовательно, образец сгорает при высоких температурах, а оставшаяся его часть находится под п ансоном и не дает ему продавливаться до юнца. [c.104]

Таким образом, независимо от агрегатного состояния аморфного полимера, от того, представляет ли он собой вязкотекучее, высокоэластическое или стеклпобпя.чное тело, такой полимер всегда находится в одном и том же фазовом состоянии. [c.410]

Особенности физических свойств аморфных полимеров. Поскольку всякое структурное превращение в А. с. требует времени, что проявляется, как ранее упоминалось, в релаксационных явлениях, многие свойства аморфных полимерных тел очень чувствительны к скорости внешних воздействий, а также к темп-ре. Так, высокоэластич. линейный полимер ведет себя как стеклообразный (иногда даже хрупкий) при достаточно высоких скоростях деформациц или при низких темп-рах (см. Стеклообразное состояние), но проявляет текучесть, характерную для вязкотекучего состояния, т. е. для жидкого по агрегатному состоянию аморфного полимера, при достаточно медленных силовых воздействиях или при достаточно высоких темп-рах. Поэтому полимеры в А. с. являются упруговязкими телами при линейном строении их макромолекул и вязкоупругими телами при образовании прочной пространственной структуры. [c.62]

Вязкотекучее состояние — одно из основных физич. состояний аморфных полимеров, нри к-ром воздействие на полимерное тело механич. сил приводит к развитию в основном необратимых деформаций. Последние могут проявляться уже пря темп-рах, незпачительно превышающих темп-ру стеклования однако основную роль в лом случае играют высокоэластич. деформации. Т. о., граница между высокоэластич. и вязкотекучим состояниями условна и зависит от выбранного метода характеристики свойств материала. Оценка перехода в В. с. связана с масштабом времени измерений, к-рый должен превышать характерное время релаксации системы. Иногда область В. с. аморфных полимеров условно определяют как такую, в к-рой релаксационный модуль, измеренный чере.з 10 сек после задания деформации, [c.286]

Аморфное состояние. Различие между отдельными физич. состояниями аморфных полимеров состоит в разной реакции полимеров, находящихся в этих состояниях, на механич. воздействие — упругой в стеклообразном состоянии, гл. обр. высокоэластической в высокоэластическом и развитием необратимых деформаций в вязкотекучем. Из-за релаксационного характера высокоэластич. деформации и вязкого течения характер реакции на механпч. воздействие существенно зависит от длительности воздействия. В определенном диапазоне темп-р тело может реагировать на кратковременное воздействие упруго, а при длительных (порядка времени релаксации высокоэластич. деформации или большего) проявлять высокоэластичность. При более высоких темп-рах вследствие уменьшения с ростом темп-ры времени релаксации тело может проявлять высокоэластичность при кратковременных воздействиях, а при длительных вести себя как вязкая жидкость. Т. обр., разделение на стеклообразное, высокоэластическое и вязкотекучее состояния связано с временным режимом воздействия. [c.115]

Роль обрамляющих групп. В элементоорганич. полимерах обрамляющие группы (обычно алкильные или арильные радикалы) не только выполняют функции стабилизации электронной структуры главных цепей и защиты их от атаки электрофильными или нуклеофильными реагентами, но и снижают межцепное взаимодействие до уровня (характеризуемого соответствующими энергиями вандерваальсовых связей), присущего органич. полимерам. Поэтому длинноцепочечные элементоорганич. полимеры, в первую очередь полиорганосилоксаны (см. Кремнийорганические полимеры), проявляют типичный для органич. полимеров комплекс физич. и физико-химич. свойств они растворимы в органич. растворителях и могут существовать в трех основных релаксационных ( физических ) состояниях аморфных полимеров — стеклообразном, высокоэластическом и вязкотекучем (см. Аморфное состояние). Наличие обрамляющих групп в низкомолекулярных исходных соединениях существенно облегчает также синтез полимеров из них вследствие предотвращения ряда побочных реакций. [c.181]

Течение расплавов зависит от ряда факторов и подробно рассмотрено в гл. , поэтому в данном разделе остановимся лишь на особенностях перехода различных полимеров в вязкотекучее состояние. Поскольку полимеры способны к развитию необратимых и упругих деформаций как в высокоэластическом, так и в вязкотекучем состоянии, граница между этими областями носит несколько условный характер, а температура текучести зависит от метода ее определения, в частности, от скорости нагревания и условий нагружения. Обычно считают, что переход аморфных полимеров в вязкотекучее состояние происходит при температуре, близкой к температуре текучести, а кристаллических — выше их температуры плавления. К параметрам, определяющим температурную область вязкотекучего состояния, относятся не только скорость охлалодения, но и гидростатическое давление, которое в значительной степени влияет на температуру плавления полимеров. Переход полимеров в вязкотекучее состояние происходит в достаточно широком интервале температур и зависит от внутренних напряжений, возникающих в структурах, а также от неоднородности структур, их видов и размеров. [c.9]

Соотношение химических и физических п.ревращений и их роль в изменении эксплуатационных свойств определяется как химическим составом, полимера, так и той надмолекулярной организацией, которая формируется при изготовлении изделия из термопластичного полимера по принятой технологии. Технически полезными свойствами термопластичные полимеры конструкционного на-теачения обладают, как правило, в твердом состоянии. Этому агрегатному состоянию могут соответствовать два фазовых состояния кристаллическое и аморфное. Гибкость длинных цепных макромолекул обеспечивает не только богатство морфологических структур кристаллических образований, наличие агрегатных и фазовых состояний. но и различные физические состояния аморфного полимера стеклообразное, высокоэластическое и вязкотекучее. При изменении температуры может происходить переход полимера из одного физического состояния в другое, что отражается как на кинетике химических [c.65]

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]

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]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология