Релаксационные процессы в полимерах

СТЕКЛОВАНИЕ КАК ОСНОВНОЙ РЕЛАКСАЦИОННЫЙ ПРОЦЕСС В ПОЛИМЕРАХ [c.35]

Зависимость температур стеклования Т с и 7с соответственно от скорости охлаждения и частоты внешнего воздействия связана с релаксационной природой процессов. При этом механическое стеклование объясняется потерей сегментальной подвижности и определяется а-процессом релаксации. Этот процесс является главны.м релаксационным процессом в полимерах. [c.59]

Релаксационные процессы в полимерах следует рассматривать как макроскопическое проявление их молекулярной подвижности в широком интервале температур [5.3]. Для релаксационных процессов характерно уменьшение скорости их протекания со временем. В общем случае у полимеров разного строения могут проявляться и сегментальная (при более высоких температурах), и локальные формы молекулярной подвижности, связанные с отличающимися по размерам кинетическими отдельностями (рис. 5.10). [c.138]

Очевидно, что время релаксации при прочих равных условиях должно зависеть от размеров молекул жидкости, возрастая при переходе от низших гомологов к высшим. Естественно было бы ожидать, что у полимеров, обладающих очень длинными молекулами, времена релаксации должны быть очень велики. Однако вследствие гибкости макромолекул релаксационные процессы в полимерах на самом деле характеризуются широким набором (спектром) времен релаксации, содержащим как очень малые времена, соответствующие перегруппировкам малых частей макромолекул, так и очень большие времена, соответствующие передвижению целых макромолекул или их больших участков. [c.149]

Релаксационные процессы в полимерах имеют весьма важное значение и должны учитываться как в производстве изделий из высокомолекулярных материалов (искусственные и синтетические волокна, пленочные материалы, резиновые изделия, пластические массы, лаковые покрытия, искусственная и натуральная кожа, органическое стекло и др.), так и в их эксплуатации. .............., [c.197]

Все три описанных релаксационных процесса обусловлены замедленным переходом молекул полимера в новое равновесное состояние и представляют собой изменение их конфигураций в направлении изменения силового поля. Если бы время действия нагрузки было меньше времени релаксации, то полимер вел бы себя как упругое тело. Но как было показано раньше, релаксационные процессы в полимерах представляют сложный процесс, слагающийся из большого числа отдельных релаксационных процессов с различными временами релаксации, т. е. характеризуется широким набором времен релаксации. Поэтому практически при любом времени действия внешнего силового иоля полимер ведет себя как упруговязкое тело. [c.251]

ОПИСАНИЕ РЕЛАКСАЦИОННЫХ ПРОЦЕССОВ В ПОЛИМЕРАХ [c.293]

Описание релаксационных процессов в полимерах [c.295]

Релаксационные процессы в полимерах связаны с подвижностью полимерных сегментов. [c.152]

В области релаксации е уменьшается в зависимости от частоты от 8о до е . Это уменьшение, называемое диэлектрической дисперсией (Ае), отвечает определенным релаксационным процессам в полимерах (разд. 32.1). Диэлектрическую дисперсию можно рассчитать из площади под кривой зависимости е" от 1/7 по уравнению [c.166]

Разновидностью этого метода является метод термоимпульсной модуляции, использующийся для изучения молекулярных движений (релаксационных процессов) в полимерах. [c.170]

Релаксационные процессы в полимерах 4,5 Фазовые переходы. .. .. [c.4]

РЕЛАКСАЦИОННЫЕ ПРОЦЕССЫ В ПОЛИМЕРАХ [c.259]

Процесс передачи ядром части энергии своему окружению посредством безызлучательного перехода называется спин-решеточной релаксацией. При действии на полимер внешнего магнитного поля ориентация спинов определяется поляризацией магнитных моментов ядер, тогда как тепловое движение атомов очень слабо влияет на порядок в расположении спинов. Если приложить магнитное поле к полимерной среде, а затем убрать его, то начинается спад магнитной поляризации ядер, обусловленный их тепловым движением. Явление спин-решеточной релаксации представляет собой спонтанный спад магнитной поляризации в отсутствие внешнего поля, обусловленный тепловым движением. Время спин-решеточной релаксации Т1 - это время, в течение которого разность между действительной заселенностью какого-либо уровня и его равновесным значением уменьшается в е раз. Спин-решеточная релаксация наблюдается наиболее отчетливо, когда частота тепловых колебаний сравнима с частотой ЯМР. Если измерения проводят на фиксированной частоте в достаточно широком интервале температур, то оказывается, что время спин-решеточной релаксации проходит через минимум, который для каждого релаксационного процесса в полимере наблюдается при определенной температуре. [c.254]

IX. 6. ВЫСОКОЧАСТОТНЫЕ РЕЛАКСАЦИОННЫЕ ПРОЦЕССЫ В ПОЛИМЕРАХ И АКУСТИЧЕСКАЯ СПЕКТРОСКОПИЯ [c.229]

Таблица XII. 1. Примерная классификация релаксационных процессов в полимерах по данным РС [48]

При малых скоростях сдвига подчинение расплавов полимеров закону Ньютона обусловлено тем, что в них не успевает накапливаться высокоэластическая деформация, и ориентация цепных молекул, вызываемая ею, подавляется тепловым броуновским движением макромолекул. При таких режимах деформирования скорость релаксационных процессов в полимере выше скорости накопления им высокоэластических деформаций, и материал течет с постоянной наибольшей ньютоновской вязкостью т]о (участок /, рис. 11.15). При очень высоких напряжениях и скоростях сдвига накопленная высокоэластическая деформация вызывает предельную ориентацию макромолекул в направлении течения, при этом сопротивление деформации, т. е. вязкость, резко снижается и материал течет с постоянной наименьшей ньютоновской вязкостью т]ос (участок III, рис. II. 14 рис. И. 15). [c.35]

Сейчас следует остановиться на трактовке экспериментальных данных, согласно которым на кинетических кривых сорбции появляются максимумы. Как следует из приведенных выше формул, релаксационные процессы в полимере не могут вызвать появление максимумов на кинетических кривых сорбции M t). [c.222]

Если релаксационные процессы в полимере действительно определяют ход диффузии низкомолекулярной жидкости в полимер, то времена запаздывания, определенные из сорбционных данных, должны совпадать с временами релаксации, полученными на основе опытов по измерению релаксации напряжения с использованием той же модели. Для проверки этого положения необходимо прежде всего убедиться в том, что кривые релаксации напряжения хорошо описываются данной моделью. [c.226]

Исследование релаксационных процессов в полимерах, находящихся на границе раздела с твердыми телами, представляет теоретический и практический интерес в связи с проблемой создания конструкционных наполненных полимерных материалов и нахождения оптимальных условий переработки и эксплуатации. [c.156]

Сведения об изменении молекулярной подвижности в граничных слоях полимеров могут быть получены также с применением метода ядерного магнитного резонанса. Имеются многочисленные данные [230], показывающие, что исследования релаксационных процессов в полимерах, проведенные методами диэлектрической релаксации или ЯМР, дают в общем аналогичные результаты. В ряде наших работ на объектах, уже рассмотренных выше, была исследована спин-решеточная релаксация протонов в полимерах и олигомерах, находящихся на поверхностях частиц наполнителей [215—218]. Для примера рассмотрим данные о температурной зависимости времени спин-решеточной релаксации Г] для полистирола и образцов, содержащих аэросил и фторопласт-4 (рис. III.27). Наблюдаются две области релаксации — высокотемпературная и низкотемпературная. Для высокотемпературной области минимум Ti смещается в сторону высоких температур по мере уменьшения толщины поверхностного слоя, и сдвиг достигает 20 °С. В то же время низкотемпературный процесс смещается в сторону низких температур. Для ряда исследованных систем были установлены [c.129]

В настоящей главе были изложены лишь основные принципы методов ЯМР, ЭПР и ЯКР и приведены некоторые сарактерные примеры приложения их к исследованию структуры и релаксационных процессов в полимерах. Авторы вынуждены были ограничить себя почти конспективным изложением, потому что радиоспектроскопические методы, в отличие от рассмотренных в предыдущих главах, все еще претерпевают стадию бурного развития, и буквально каждый год выявляются новые области их лрименений и вообще новые экспериментальные подходы и принципы в рамках этих методов. [c.278]

Большое значение как для качественной, так и для количественной характеристики релаксационных процессов в полимерах имеют построение по данным разных физических методов и анализ двойных корреляционных диаграмм вида 1ёУм, gXa, Т. Например, из корреляционной диаграммы полиметилметакрилата следует, что имеет место проявление одного сегментального и двух локальных релаксационных процессов (рис. 5.11) (один из них связан с движением метилэфирных боковых групп, а другой — с вращением метильных групп, находящихся в а-положении). [c.138]

Релаксационные процессы в полимерах определяют их вязко-упругие свойства и влияют на прочностные свойства этих материалов. Влияние релаксационных процессов на разрушение полимеров в высокоэластическом состоянии более существенно, чем в твердом [63]. В связи с этим понять природу процессов разрушения эластомеров и физический смысл наблюдаемых закономерностей можно на пути выяснения прежде всего фундаментального вопроса о взаимосвязи релаксационных процессов с процессом разрушения. Решение этого вопроса было осуществлено в работах [12.17 12.19], где проведены широкие исследования температурной зависимости комплекса характеристик релаксации напряжения, вязкости, процессов разрушения (долговечности и разрывного напряжения). Для исследований были выбраны несшитые и сшитые неполярные эластомеры бутадиен-стирольный СКС-30 (Гс = —58° С) и бутадиен-метилстирольный СКМС-10 (Гс=—72°С), а также полярные бутадиен-нитрильные эластомеры. Условия опытов охватывали широкий диапазон напряжений и деформаций растяжения и сдвига (несколько порядков величины). Исследования физических свойств проводились для каждого эластомера на образцах, полученных при одних и тех же технических режимах приготовления образцов (переработка и вулканизация). [c.341]

В низкомолекулярных телах, состоящих из небольших молекул, релаксационные процессы протекают чрезвычайно быстро — доли секунды. В полимерах, состоящих из больших гибких молекул, релаксационные процессы протекают сложно и связаны с изменением конформаций макромолекул. Гибкость молекул, обусловленная внутримолекулярным тепловым движением, связана с самостоятельным перемещением отдельных участков, величина которых может значительно меняется в зависимости от характера действующего силового поля. Следовательно, общий процесс релаксации в макрообразцах полимера будет складываться из многих отдельных нроцессов, характеризующихся различными временами релаксации. Иными словами, релаксационный процесс в полимерах характеризуется не одним каким-либо временем релаксации, как это наблюдается в низкомолекулярных телах, а целым набором таких времен от самых малых, присущих небольшим частям молекул, до очень больших, присущих большим частям пли молекуле в целом. Этим, собственно, объясняется большая зависимость механических свойств полимеров и полимерных материалов от времени действия и скорости приложения нагрузки. Этим же объясняется и изменение свойств во время отдыха или, как говорят, залечивание образцов. [c.249]

Релаксационные явления в полимерах. Как указывалось выше, особенности деформационных свойств полимеров, в том числе и аномалия вязкости, являются следствием релаксационного механизма деформации. Существенной особенностью полимеров является то, что релаксационные процессы перегруппировки цепных макромолекул и их агрегатов под действеим внешних сил протекают чрезвычайно медленно, не заканчиваясь иногда в течение многих суток. При действии внешних сил на простые жидкости величины сил межмолекулярного взаимодействия и размеры молекул таковы, что эти перегруппировки при комнатной температуре протекают очень быстро, за ничтожные доли секунды (10 —10 с). Очевидно, что чем выше вязкость при прочих равных условиях, тем медленней протекают релаксационные процессы. Естественно ожидать у полимеров, обладающих очень длинными молекулами и имеющими огромную вязкость, больших значений этого времени. Однако гибкость цепей полимера чрезвычайно усложняет релаксационные процессы. Гибкость макромолекул полимера означает некоторую свободу движения отдельных ее частей. Перемещение же этих участков, размеры которых могут быть весьма различны в разные моменты времени и в разных местах макромолекул, будет происходить с различной скоростью. Поэтому у полимеров наблюдается сложный ралексационный процесс, состоящий из множества одновременно идущих простых релаксационных процессов с весьма различными временами релаксации. Макромолекулы, кроме того, способны к образованию различных надмолекулярных структур и имеют различную молекулярную массу. Все эти образования обладают различной подвижностью и разным временем релаксации. Поэтому релаксационные процессы в полимерах могут быть описаны с помощью широкого набора времен релаксации, содержащего как очень малые, так и очень большие их значения, т. е. спектром времен релаксации. [c.21]

Применение метода ВЛФ к прочности каучукоподобных полимеров в какой-то степени может быть оправдано, так как в основе механизмов их длительного разрушения и вязкого течения лежат весьма близкие процессы. Л1еханизм же хрупкого разрыва твердых полимеров далек от механизма релаксационных процессов в полимерах. Кажущийся успех применения метода ВЛФ к твер-ды.м полимерам можно объяснить тем, что время релаксации и долговечность [уравнения (П. 1) и (I. 13)1 аналогично зависят от температуры и напряжения. [c.86]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология