Три физических состояния аморфных полимеро

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]

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

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]

Три физических состояния аморфных полимеров [c.374]

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]

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

ФИЗИЧЕСКИЕ СОСТОЯНИЯ АМОРФНЫХ ПОЛИМЕРОВ [c.106]

Рис. 7 Зависимость различных физических состояний аморфных полимеров от температуры.

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]

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]

Можно поэтому сказать, что стеклообразное состояние является единственным из всех физических состояний аморфных полимеров, которое реализуется у любых полимеров. [c.45]

Под стеклообразным состоянием следует понимать физическое состояние аморфных полимеров, соответствующее температурному интервалу между точками хрупкости и стеклования Гс, в котором высокая вязкость вещества приводит к формированию свойств твердого тела. [c.139]

Под высокоэластическим состоянием следует понимать физическое состояние аморфных полимеров, соответствующее температурному интервалу между точками стеклования Тс и текучести в котором проявляются свойства эластического тела. [c.144]

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]

Разобрав в общих чертах природу трех физических состояний аморфных полимеров, остановимся более подробно на двух из них — стеклообразном и высокоэластическом. Особый интерес представляет переходная область между стеклообразным и высокоэластическим состояниями, в которой свойства вещества, как и в любой промежуточной области, резко меняются здесь на первый план выступает комплекс релаксационных явлений. [c.26]

Дадим характеристику особенностей теплового, движения сегментов в трех физических состояниях аморфных полимеров. Начнем со стеклообразного состояния. [c.42]

Стеклообразное физическое состояние кристаллических полимеров обусловлено застеклованием аморфной фазы, вследствие чего Т,- кристаллического полимера соответствует Тс аморфного полимера того же состава. При этой температуре полимер приобретает. хрупкость. [c.21]

Необходимо указать, что отмеченные признаки каждого физического состояния не вполне четко разграничивают одно состояние от другого. Так, в стеклообразном состоянии, для которого наиболее типичным является прочная связь между молекулами в целом, могут быть отдельные участки цепей, обладающие свободой вращения звеньев. Вследствие этого отдельные полимеры в стеклообразном состоянии обладают некоторой, хотя и малой, гибкостью. Например, органическое стекло (полиметилметакрилат) более гибко, чем обыкновенное стекло. В высокоэластическом состоянии развиваются особенности нового состояния, т. е. наряду с упругой деформацией полимеры в этом состоянии обладают частично пластической деформацией. Поэтому при характеристике физического состояния аморфных полимеров имеются в виду те свойства и вид деформации, которые в данном состоянии преобладают. [c.14]

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]

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]

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]

Охарактеризуем с молекулярной точки зрения особенности трех указанных физических состояний аморфных полимеров. Начнем с характеристики стеклообразного состояния. [c.42]

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. В то время как температуры фазовых превращений (например, температуры плавления льда, кипения воды и т. п.) полностью определяются чисто термодинамическими параметрами (например, давлением), температуры переходов аморфных полимеров из одного физического состояния в другое существенно зависят от нетермодинамических параметров и, прежде всего, от динамических условий деформации. [c.318]

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]

Одно из трех физических состояний аморфных полимеров (см. разд. 4.2). [c.72]

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]

Соотношение длительности этих стадий определяется физическим и фазовым состояниями полимера при разрушении. На рис. 5.36 приведена диаграмма прочностных состояний аморфного полимера, в различных физических состояниях [c.328]

Теперь кратко остановямся на характеристике каждого из трех физических, состояний аморфных полимеров. [c.254]

Для определения температуры стеклования проводили термомеханические испытания образцов на динамометрических весах при нагрузках 0,3 15,9 510 кПсм . Образцы в виде таблеток готовили прессованием при температуре 160° и давлении 15 кГ/сж . В процессе термомеханических испытания измеряли деформацию, развивающуюся в образце под действием соответствующей нагрузки за 10 сек. Скорость нагрева составляла 0,7 — 1° в минуту. Результаты приведены на рис. 1—3. По оси абсцисс отложена температура, а по оси ординат — величина деформации в процентах. На рис. 1 представлены термомеханические кривые первых фракций полипропилена. Начиная с молекулярного веса, которому соответствует характеристическая вязкость, приблизительно равная 0,1, на кривых появляются три участка, соответствующие трем физическим состояниям аморфного полимера. Область высокоэластических деформаций ограничена слева температурой стеклования Тс, равной —10°, —15° (не зависящей от величины молекулярного веса), и справа — температурой течения Т , которая нормально увеличивается с возрастанием молекулярного веса [3] и уменьшается с ростом величины действующей силы (см. рис. 1, а и б). [c.133]

Предварительное изучение механических свойств кристаллических полимеров показывает [1], что эти полимеры обладают весьма своеобразными ме-ханическилш свойствами, резко отличающими их от аморфных полимеров. Поэтому представления [2—4] о трех физических состояниях аморфных полимеров, о значении размеров и гибкости цепных молекул не могут быть непосредственно приложены к кристаллическим полимерам. [c.292]

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]

Следовательно, во всем температурном интервале — от самых низких температур и до температуры химического разложения — аморфные полимеры могут находиться в нескольких состояниях, которые были названы физическими состояни я-м и [6]. Все эти физические состояния аморфных полимеров соответствуют одному и тому же фазовому состоянию жидкости, так как они не способны кристаллизоваться и переходить в парообразную (газообразную) фазу. [c.123]

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]

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