Справочник химика 21

Химия и химическая технология

Статьи Рисунки Таблицы О сайте English

Изучение релаксационных явлений в полимерах

    Работа V.4. Изучение релаксационных явлений в полимерах [c.164]

    Для высокоэластических макромолекулярных веществ свойственно явление релаксации напряжения (рис. 5.9). Вследствие деформации в теле детали возникает напряжение, которое в случае высокоэластических материалов со временем постепенно уменьшается, если величина деформации остается постоянной. Хотя подобный случай практически почти не. встречается, изучение релаксационных свойств полимеров имеет важное значение, так как между релаксацией и ползучестью существует тесная взаимосвязь. [c.105]


    В ряде термодинамич. теорий П. энергию деформирования рассчитывают на основе различных реологич. моделей, вводя в них элемент разрыва химич. связей соотношение между критич. значениями напряжения и деформации определяют с помощью реологич. ур-ний состояния (см. Реология, Модели релаксации механической). Однако без учета механич. потерь такой подход является формальным и не отражает специфики разрушения полимеров. Основным направлением в развитии обобщенной термодинамич. концепции П. полимеров должно быть количественное определение механич. потерь на основе изучения релаксационных явлений. [c.114]

    Большой интерес представляют последующие две главы, посвященные растворимости твердых органических веществ и диффузии в твердом состоянии (гл. 4, автор К. Роджерс, США) и явлениям механической релаксации в полимерах (гл. 5, авторы А. Вудворд и Дж. Сойер, США). По этим проблемам до последнего времени не было опубликовано сколько-нибудь полных обобщающих работ, и теперь эти главы, носящие по существу характер небольших монографий, восполняют пробел в литературе по физической химии полимеров. Авторы обеих глав привлекают обширный экспериментальный материал и достаточно полно излагают вопросы теории. Особая ценность главы о релаксационных явлениях определяется тем, что впервые сделана попытка систематизировать и рассмотреть с единых позиций всю совокупность экспериментальных данных, полученных при изучении релаксационных явлений в области так называемых переходов, и установить связь со строением полимеров, что является исключительно важной теоретической и прикладной задачей современной науки [c.6]

    Книга является пособием для изучения курсов по механике, физике и физической химии полимеров. В ней отражены наиболее важные разделы науки о полимерах их молекулярное строение, физические состояния, полиморфные и фазовые превращения, механические, электрические, оптические и теплофизические свойства. Детально рассмотрены вопросы статистической физики полимеров, термодинамики полимерных сеток, особенности ориентированного состояния полимеров, релаксационные явления и др, [c.2]

    Практически ни в одной области применения полимерных материалов нельзя отвлечься от их прочности. Поэтому как конструкторов, использующих полимерные материалы, так и технологов, изготовляющих их, интересуют прежде всего факторы, от которых зависит прочность изделий в условиях эксплуатации. К сожалению, особенности полимерных материалов таковы, что инженеры лишены возможности пользоваться классическими представлениями о сопротивлении материалов. Создание сопромата для полимеров является одной из наиболее существенных научно-технических задач, а предпосылкой должна явиться теория прочности и деформационных процессов. Разработка ее осуществлялась, в первую очередь, путем исследования релаксационных явлений. В последнее время достигнуты также значительные успехи в области изучения надмолекулярных структур полимерных материалов и обнаружено большое влияние типа таких структур на механические свойства полимеров, в особенности на их прочность. [c.5]


    Книга продолжает серию, начатую небольшой монографией под редакцией Р. Бойера Переходы и релаксационные явления в полимерах ( Мир, 1968 г.). В составлении данного коллективного издания приняли участие ведущие специалисты США, Японии и других стран. Приведенные материалы отражают последние достижения мировой науки в области изучения различных проявлений вязкоупругой релаксации в полимерных материалах. Основное направление работ, вошедших в книгу, — установление корреляций между молекулярной структурой полимерной цепи и характерными эффектами вязкоупругой релаксации. [c.4]

    Вторая цель исследований релаксационных явлений в полимерных материалах связана-.с рассмотрением их как сплошных сред, которые по механическим свойствам занимают промежуточное положение между упругими твердыми телами и вязкими жидкостями, вследствие чего работа внешних сил частично запасается в полимере и частично рассеивается в виде тепла, что и приводит к возникновению комплекса релаксационных (или вязкоупругих) явлений. Этот вопрос значительно слабее отражен в отечественной и переводной литературе, несмотря на известные достижения многих исследователей, работающих в этой области, и необходимость изучения вязкоупругих явлений как основы для решения прикладных задач, связанных с рассмотрением деформационных и прочностных свойств изделий из полимерных материалов и проблем технологии их формования. [c.5]

    Механические свойства и закономерности деформации частично закристаллизованных полимеров определяются природой кристаллических областей, которая может обусловить преимущество механизма Гуковских деформаций. В этом случае закономерности деформации полимера приблизятся к соответствующим закономерностям твердых кристаллических тел (например, металлов). При Гуковских деформациях почти не изменяется положение элементов структуры если же изменение все-таки происходит, то этот процесс их перемещения протекает очень быстро. Поэтому релаксационные процессы в таких полимерах тоже протекают быстро и их влияние на основные закономерности деформации очень мало. Если процессы кристаллизации в полимерах протекают при их деформировании, что требует значительного времени для перестройки старой и формирования новой структуры, то релаксационные явления должны уже учитываться при изучении свойств таких полимеров. [c.90]

    Изучение релаксационных процессов играет огромную роль в понимании и определении свойств полимеров и материалов на их основе. Поэтому для оценки физико-механических и некоторых других свойств полимеров, например электрических, необходимо всегда помнить, что в зависимости от временных режимов испытания свойства полимеров могут резко изменяться. Все физические и физико-химические процессы, протекающие в полимерах, в той или иной степени связаны с релаксационными явлениями в них. [c.373]

    Диэлектрическая проницаемость и диэлектрические потери сильно возрастают с наличием полярных заместителей в макромолекуле полимера, а также с введением в композицию веществ полярного типа. Благодаря чувствительности этих характеристик к изменениям молекулярного и надмолекулярного строения полимеров исследование диэлектрических потерь и проницаемости в широком интервале температур и частот является одним из методов изучения внутри- и межмолекулярных взаимодействий и релаксационных явлений в полимерах. [c.262]

    Предпосылкой для формирования кинетической концепции разрушения послужили не только общетеоретические соображения, тем более, что априори вряд ли можно было предсказать действительную роль тепловых флуктуаций в явлении макроскопического разрыва тела. Косвенное влияние на развитие этого направления оказали работы по изучению деформационных свойств твердых тел (ползучести) и релаксационных явлений. Молекулярно-кинетические представления здесь стали разрабатываться несколько ранее [6, 20—26]. Термофлуктуационная природа элементарных актов межатомных или межмолекулярных перегруппировок и активирующее влияние механических напряжений, понижающих высоту энергетического барьера для перегруппировок, рассматривались уже с 30-х годов, как физическая основа для объяснения кинетики процессов деформирования, вязкого течения и релаксации напряжений, особенно в полимерах [6, 25]. [c.11]

    Диэлектрические свойства полимеров непосредственно связаны с релаксационными явлениями и, так же как механические свойства, в значительной степени ими определяются. Поэтому на основании изучения диэлектрических свойств делаются некоторые заключения о природе и механизме релаксационных процессов в полимерах. Проводя дальше аналогию между исследованием релаксации механическим и электрическим способами, необходимо отметить, что эти исследования часто основываются на одинаковом принципе, заключающемся в сопоставлении температурно-частотных зависимостей диэлектрических и механических потерь для полимеров разного строения. Эти потери характеризуются тангенсом угла диэлектрических и механических потерь б, диэлектрической проницаемостью е и модулем упругости. [c.177]


    В-настоящее время изучение природы и закономерностей изменения фона внутреннего трения — важная проблема исследования релаксационных явлений в полимерах [80, гл. 2, 4, 5, 7]. [c.26]

    Механизм разрушения армированных полимеров представляет собой сложный физико-механический процесс, при изучении которого необходимо учитывать не только характер нагружения, но и совокупное влияние таких факторов, как прочностные и упругие характеристики компонентов, их дисперсия, относительное объемное содержание полимера и армирующего волокна, релаксационные явления в них, прочность адгезионной связи полимера с волокном, технология создания композита (остаточные напряжения и т. п. [18, 28, 224, 225]). Естественно, что для изучения столь сложного явления разрабатывают и применяют различные модели, позволяющие наблюдать или объяснять тот или иной эффект. [c.178]

    В отличие от разбавленных растворов ВМС вязкость концентрированных растворов полимеров определяется в основном возникновением структурной сетки связей и релаксационными явлениями. Образование пространственной сетки в растворе происходит за счет возникновения между молекулами линейного полимера небольшого числа сильных связей или большого числа слабых связей или комбинации тех и других. Характер образующихся связей определяет механические свойства системы и поведение при наложении внешней силы. Вязкость концентрированных растворов ВМС обнаруживает ряд особенностей 1) зависимость величины вязкости от скорости течения, которая связана с появлением упругих и пластических свойств в системе эти свойства- иногда называют структурной вязкостью 2) аномальные изменения вязкости с изменением температуры и в зависимости от времени. В некоторых растворах ВМС эти особенности проявляются уже при относительно небольших концентрациях, например, для каучука — в 1 % растворах и даже ниже. Для изучения вязкости разбавленных растворов ВМС применяют методы, основанные на измерении скорости протекания растворов через капиллярные трубки в зависимости от приложенного давления, а также другие методы. По закону Ньютона, объем жидкости V, протекающий через капиллярную трубку за единицу времени, пропорционален приложенному давлению Р и, обратно пропорционален коэффициенту вязкости Т1 [c.293]

    Кроме основного процесса в аморфных областях, в большинстве аморфных и частично кристаллических полимеров обнаруживаются релаксационные явления, которые обусловливаются более ограниченным движением цепей в аморфных областях. Один из таких вторичных процессов средней интенсивности имеет место для большого числа полимеров при частоте гц в области температур 150—170° К- Минимальное число элементов цепи и тип элементов цепи, участвующих в этом движении, точно неизвестны. Однако все линейные полимеры, изученные до настоящего времени, которые содержат пять или более последовательно расположенных групп [c.394]

    О роли релаксационных явлений в кристаллических полимерах говорят результаты изучения зависимости относительного объема от температуры при крайне малых скоростях нагревания (рис. 101). [c.340]

    В общем случае под релаксационными явлениями в полимерах понимают изменение их свойств во времени, обусловленное достижением равновесного состояния. В принципе релаксационные явления должны иметь место при любых процессах, протекающих в полимерных системах, связанных с подвижностью макромолекул или ее фрагментов. Известны электрические, магнитные, механические релаксационные явления, явления, наблюдаемые при плавлении, кристаллизации, стекловании, растворении, набухании полимеров. При изучении свойств полимеров в широком интервале температур проявляются так называемые релаксационные переходы, связанные с возникновением или исчезновением подвижности тех или иных фрагментов макромолекул или макромолекулы в целом. [c.89]

    В наблюдаемых линиях может возникнуть усложненная форма из-за сверхтонких взаимодействий и неоднородности Яо- Влияние неоднородности обусловлено тем, что каждое измеряемое Но состоит из набора локальных Но с соответствующим размазыванием резонансной частоты о. Поэтому некоторые исследователи отказались от теоретической интерпретации и Гг и используют эти величины просто как параметры, описывающие ширину линий и насыщение. В ЭПР это почти общее явление. Однако в ЯМР 7 и Г г можно наблюдать значительно более непосредственно, используя короткие импульсы и быстро изменяющиеся поля. Г1 и Гг, а также уширение линий, возникающее в результате сверхтонкого взаимодействия ядер, сильно зависят от молекулярного движения. Исследование обоих времен релаксации с помощью ЯМР низкого разрешения и изучение изменения ширины линий в результате молекулярного движения составляют область релаксационной спектроскопии. Полученная информация иногда перекрывается с результатами механических и диэлектрических релаксационных исследований. Большинство опубликованных работ по ЯМР полимеров относится к этому классу исследований. [c.412]

    Вынужденная высокоэластичность в аморфных стеклообразных полимерах открыта Александровым [49]. В работах Лазуркина [50, 51] проведено экспериментальное и теоретическое исследование явления вынужденной высокоэластичности в аморфных стеклообразных полимерах (см. также обзор [52]). Ими была предложена, ныне общепринятая, релаксационная концепция этого явления. В работах Лазуркина и Бартенева с сотр. [53—55] проведено всестороннее экспериментальное изучение вынужденной высокоэластической деформации каучукоподобных полимеров и резин при низких температурах. [c.215]

    В настоящее время объяснение природы явлений, связанных с наполнением полимеров, пересматривается с учетом влияния надмолекулярных структур. С одной стороны, наличие вторичных образований накладывает отпечаток на формирование комплекса механических свойств полимеров при введении в них наполнителя и в некоторых случаях по этим свойствам судят о размерах надмолекулярных структур С другой стороны, образование тех или иных надмолекулярных структур зависит от присутствия частиц наполнителя в композиции, в особенности на поверхности раздела частица — полимер. На этой поверхности происходит ориентация макромолекул , облегчающая образование пачек. Часть пачек сохраняется в расплаве полимера при температурах, немного превышающих температуры плавления. Эти оставшиеся пачки иод давлением прессования могут принимать форму, отличную от равновесной, и соответствующую рельефу поверхности частицы наполнителя. При охлаждении пачки фиксируются далеко не в самых благоприятных положениях и формах, что приводит к появлению внутренних напряжений в наполненном полимере. При механическом воздействии происходит нарушение связи пачки с поверхностью частиц наполнителя и изменение ее формы. Изменение проявляется по-разному на поверхности частицы наполнителя и в объеме полимера вблизи поверхности. Все это, естественно, влияет на релаксационные свойства наполненных полимеров, изучение которых необходимо для понимания глубоких структурных изменений, происходящих при наполнении. [c.205]

    Изучение релаксационных явлений в полимерных материалах преследует две цели. Первая связана с тем, что механическая, как и диэлектрическая релаксация, чувствительна к особенностям молек /лярной и надмолекулярной структуры вешества. Следовательно, исследование релаксационных явлений, которое можно назвать механической спектроскопией, представляет собой метод определения элементов дискретной структуры вещества. Эта проблематика привлекает заслуженное внимание физи-ко-химиков и тесно связана с оценкой температурных областей применения тех или иных полимерных материалов. Уровень зарубежных работ и последние достижения в этом направлении исследований достаточно полно характеризуются двумя публикациями— обзором А. Вудворта и Дж. Сойера Явления механической релаксации в сборнике Проблемы физики и химии твердого состояния органических соединений ( Мнр , М., 1968, стр. 329) и сборником Переходы и релаксационные явления в полимерах под редакцией Р. Бойера ( Мир , М., 1968). [c.5]

    В книге приведены современные взгляды на процесс возникновения электрических зарядов и электретного эффекта в полимерах систематиаированы технологические приемы изготовления электретов, рассмотрены пьезоэлектрические свойства электретов и основы применения электретно-термического анализа для изучения релаксационных явлений в полимерах. Систематизированы экспериментальные данные о взаимосвязи молекулярной подвижности в полимерах и их диэлектрических свойств со свойствами полимерных электретов. Указаны основные области применения электретов. [c.2]

    Степень кристалличности поливинилфторида является функцией только температуры. Набухание в различных жидкостях не влияет ни на степень кристалличности, ни на качество кристаллов. Это объясняется тем, что при набухании молекулы соответствующих жидкостей не проникают внутрь кристаллитов. Действительно, рентгенографическое изучение как сухо го, так и набухшего в -бутиролактоне поливинилфторида указывает на одну и ту же степень кристалличности, достигающую 86% [20]. Высокая кристалличность поливинилфторида подтверждается и при изучении релаксационных явлений [21], в которых поливинилфторид и проявляет себя так же, как и другие линейные полимеры - политрифторхлорэтилен, фторопласт-4, полиакрилонитоил и т.д. [c.129]

    Для детального изучения механизма релаксационных явлений протекающих в полимерных системах, применяют разные диэлектрические методы, относящиеся к методам релаксационной спектрометрии . Для частот V 10 Гц прямые измерения диэлектрических потерь связаны с большими экспериментальными трудностями. При изучении молекулярной подвижности в полимерах диэлектрическим методом в частотном диапазоне 10 —10 Гц применяют метод постоянного тока. С этой целью используют данные по температурным зависимостям термодеполяризацианных токов I, функции деполяризации 11) и других параметров, зависящих от сквозного тока. [c.254]

    О роли релаксационных явлений в кристаллических полимерах говорят результаты изучения зависимости относительного объема от температуры при крайне малых скоростях нагревания (рис. 131). Благодаря достаточной гибкости цепей исследойанных полимеров большинство звеньев макромолекул успевает перегруппироваться, и плавление происходит резко (нижний перегиб кривых) приблизительно 80% полимера плавигся в интервале 3—4°С. Второй перелом кривых почти такой же четкий, как и у низкомолекулярных тел. Более того, температура, при которой исчезают последние следы кристалличности, вполне определенная, что указывает на резкое окончание процесса плавления. Эта температура, согласно П. Флори, почти совпадает с температурой плавления гипотетического идеального макрокристалла. [c.447]

    Материал, вошедший в настоящую книгу, представляет собой большую часть докладов, представленных на Симпозиуме, специально посвященном многокомпонентным системам, который проводился в 1971 г. в рамках 159-го собрания Американского Химического общества. Ряд докладов, посвященных узко-прикладным вопросам, не вошли в перевод. Среди статей сборника выделяется ряд обзорных работ и исследований теоретического плана, в которых рассматриваются общие подходы к проблеме придания стойкости к ударным нагрузкам хрупким полимерам введением в них каучуков, применение принципа температурно временной суперпозиции релаксационных явлений в двухкомнонентных системах, механизмы армирования полимерами, оценка оптимальных размеров элементов структуры в некристаллизующихся блоксополимерах и т. д. Несомненный интерес представляют оригинальные исследования, посвященные изучению образования межфазных связей в композициях различных эластомеров, оценка размеров частиц субстрата в привитых сополимерах, изучение комплекса свойств сополимеров различных типов, сопоставление характеристик ряда привитых и блоксонолимеров. Весьма перспективны результаты технологического плана, содержащиеся в работах, посвященных созданию новых ударопрочных прозрачных композиций, разработке нового принципа стабилизации поливинилхлорида прививкой на него полибутадиена, развитию методов оптимального использования коротких волокон и неорганических соединений различного тина для модификации свойств полимерных композиций. [c.8]

    Исследования диэлектрич. потерь и пропицаемости полимеров в широком интервале Т п ы — один из наиболее удобных и чувствительных методов изучения молекулярного и надмолекулярного строения полимеров, молекулярных взаимодействий и релаксационных явлений. Диэлектрич. метод пригоден для исследования как полярных, так и неполярных полимеров. Практически не существует полимеров, абсолютно лишенных полярных групп. Прп синтезе неполярного полимера могут происходить замещения или ирисоединепия (напр., при окислепии полиэтилена), приводящие к появлению полярных связей. Кроме того, практически всегда существует пек-рая асимметрия распределения положительно и отрицательно заряженных частиц, [c.374]

    Одним из первых полимеров с высокой равновесной жесткостью основной цепи, для молекул которого были получены количественные конформационные и структурные характеристики, был синтетический полипептид поли-у-бензил-Ь-глутамат (ПБГ) [41]. Было установлено, что в растворителях, в которых сохраняется вторичная структура а-спирали [42], форма молекул ПБГ в растворе с ростом молекулярной массы изменяется от палочкообразной до гауссового клубка [43—45]. Моделируя макромолекулу ПБГ червеобразной цепью [9] и используя гидродинамические теории персистентных цепей, нашли равновесную жесткость цепей ПБГ (а = 500 А) и ш г спирали >. = 2,2 А. Изучение ЭДЛ в растворах ПБГ в смешанных растворителях (дихлорэтан — дихлоруксусная кислота) показало [46], что увеличение доли деспира-лизующего компонента (дихлоруксусной кислоты), приводящее к конформационному переходу спираль — клубок [47, 48], в результате которого ПБГ становится типичным гибкоцепным полимером с равновесной жесткостью а 10 А, существенно изменяет электрооптические свойства растворов ПБГ. Экспериментальные данные (рис. 1 и 2) наглядно демонстрируют на примере одного и того же образца ПБГ весьма различные электрооптические эффекты в растворах жесткоцепного и гибкоцепного полимеров. Значения К, полученные для растворов ПБГ в дихлоруксусной кислоте, на четыре порядка меньше постоянных Керра для того же полимера в дихлорэтане (рис. 1). С другой стороны, для растворов ПБГ в дихлорэтане характерно наличие релаксационных явлений (рис. 2,а), тогда как в дихлоруксусной кислоте они практически не проявляются (рис. 2,6). [c.37]

    Классические аналитические методы, такие, как колебательная спектроскопия и ядерный магнитный резонанс, достаточно подробно описаны в литературе, поэтому их применение в химии в книге не рассматривается. Исключение составляет использование этих методов для изучения переходов и релаксационных явлений в полимерах. В книге описывается новый метод исследования колебательных спектров органических молекул, использующий неупругое туннелирование электронов рассматривается применение этого метода для изучения хемоеорбированных веществ. Кроме того, мы обращаем внимание читателя на новое приложение метода электронной спектроскопии для исследования структуры и образования связей в полимерных системах. [c.7]

    Изложена теория и практика получения и применения электретов — тел, способных длительно сохранять электрические заряды. Во втором издании (первое вышло в 1976 г.) более подробно освещены современные представления о природе электретного эффекта полимеров и рассмотрена связь диэлектрических свойств полимеров с электретными. Материал дополнен яовыми сведениями об инжекции носителей зарядов, изменении структуры полимеров под действием электрического поля, о пироэлектрических свойствах полимерных электретов. Изложены основы применения электретно-термического анализа для изучения свойств электретов и для исследования релаксационных явлений в полимерах. Описаны основные области применения электретов. [c.2]

    Одним нз важнейши.х факторов, влияющих на адгезионную прочность, являются остаточные напряжения, возникающие в адгезионных соединениях и концентрирующиеся на границе раздела фаз. Обусловленные усадочными явлениями в слое полимера, а также различием термических коэффициентов расширения компонентов, эти напряжения зависят от релаксационных процессов и определяются также характером межфазных связей. Последний момент, отражающий, по существу, влияние межфазных молекулярных сил на адгезионную прочность, изучен в настоящее время недостаточно. В одном из разделов монографии показано, что ограничение интенсивности адгезионного взаимодействия в зоне контакта двух полимеров позволяет реализовать амортизирующую роль межфазной поверхности в условиях действия высоких остаточных напряжений и тем самым повысить долговечность адгезионного соединения. [c.9]

Смотреть страницы где упоминается термин Изучение релаксационных явлений в полимерах: [c.215]    [c.138]    [c.86]    [c.52]    [c.257]    [c.161]    [c.32]    [c.29]    [c.159]    [c.48]   
Смотреть главы в:

Практикум по высокомолекулярным соединениям -> Изучение релаксационных явлений в полимерах



ПОИСК





Смотрите так же термины и статьи:

Релаксационные явления



© 2025 chem21.info Реклама на сайте