Понятие свойства полимеров

ПОНЯТИЕ СВОЙСТВА ПОЛИМЕРОВ [c.15]

В случае пространственных полимеров понятие молекула теряет свой обычный смысл и приобретает некоторую неопределенность и условность. Это связано с большими размерами и громоздкостью этих макромолекул. Форма макромолекул имеет большое значение. От ее формы зависят свойства полимеров (см. с. 382), Полимерные соединения часто применяются в качестве связующего компонента. Если к полимерным соединениям добавить наполнители, красители, пластификаторы, а также средства, препятствующие преждевременному разрушению данного полимера, то такие композиции называются пластмассами. [c.378]

ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ПЛАСТМАСС И ДРУГИХ ПОЛИМЕРНЫХ МАТЕРИАЛОВ - 1. Основные понятия о деформативных свойствах полимеров [c.215]

Основные понятия о деформативных свойствах полимеров. [c.236]

Состав и строение макромолекул зависят не только от химического состава и строения молекул мономера, но и от способа, с помощью которого осуществлено соединение малых молекул в большие. При этом как в цепных, так и в ступенчатых процессах синтеза полимеров невозможно представить себе случай, когда все образующиеся макромолекулы имели бы одинаковую степень полимеризации, т. е. одинаковую молекулярную массу. В любом образце полимера присутствуют вместе макромолекулы разных размеров, т. е. любой полимер неоднороден по молекулярной массе. Эта полимолекулярность является одним из основных понятий в химии и физике полимеров. Существенные прочностные свойства полимеров проявляются при довольно больших значениях молекулярной массы (5—10 тыс. ед.) и далее возрастают с ее увеличением. Регулирование молекулярной массы полимера в процессе синтеза является, таким образом, важным фактором влияния на его механические свойства. [c.16]

Общность химической природы полимеров и однотипных низкомолекулярных соединений является основой общности их химических свойств и типов химических реакций и превращений. Поэтому понятие химия полимеров делится на две большие и несколько разноплановые составляющие — химия получения полимеров (о чем уже шла речь в ч. 1 книги) и химия превращений макромолекул, т. е. химические реакции макромолекул. Последней цели посвящена ч. 3 книги. Полимерным макромолекулам присущи все химические реакции, которые известны в органической химии для насыщенных и ненасыщенных алифатических и ароматических углеводородов и их производных, других низкомолекулярных аналогов соответствующих полимеров. [c.214]

Физические свойства полимеров определяются их химическим строением. Однако взаимосвязь между физическими свойствами и химическим строением полимеров очень сложна. Для понимания этой связн необходимо прежде всего рассмотреть такое понятие, как гибкость цепи полимера. [c.77]

Для оценки гибкости макромолекул было введено понятие сегмента. Под величиной сегмента понимают такое значение молекулярного веса, при котором к полимеру могут быть применены законы, справедливые для низко-молекулярных тел. Следовательно, сегмент представляет лишь эквивалентную величину, позволяющую применить к изучению свойств полимеров широко известные закономерности для низкомолекулярных веществ. [c.247]

Как уже упоминалось выше, полисахариды по своим свойствам являются типичными высокомолекулярными веществами, к поэтому при их исследовании принимаются критерии и используются методы химии высокомолекулярных соединений. Так, естественно, индивидуальный полисахарид является не индивидуальным, с точки зрения химика-органи-ка, соединением, а смесью полимергомологов, н критерием его однородности является лишь отсутствие в нем примеси полимеров другого строения, т. е. содержащих другую последовательность мономерных единиц. В связи с этим вопрос о строении полисахаридов имеет тот же элемент условности, какой имеется в понятии строения полимеров, т. е. речь в данном случае идет не о строении индивидуальной молекулы, а о строении некоей усредненной молекулы со всеми типичными свойствами данного полимера. [c.152]

Исходя из вышеизложенного, к характеристикам, объединяемым общим понятием структура полимера , мы будем относить количественный и качественный состав атомов, входящих в макромолекулу, тип и содержание функциональных групп, порядок чередования групп атомов, размеры макромолекул, наличие или отсутствие меж-молекулярных связей, надмолекулярные структуры (в том числе,кристаллические). В случае высокомолекулярных соединений тонкие детали молекулярного строения, например способ соединения мономерных звеньев в цепь или пространственное расположение заместителей, определяющим образом влияют на свойства полимерного материала. Чрезвычайно важна информация о строении макромолекулы как целого - о молекулярной массе, виде ММР, о форме макромолекул, их гибкости, способности переходить в ориентированное состояние. [c.16]

Рассмотрим кратко понятие релаксационные свойства веществ и обсудим, в чем состоит своеобразие релаксационных свойств полимеров и как это своеобразие сказывается на структуре полимеров и учитывается при определении состояний, в которых могут находиться полимерные системы. [c.28]

Однако понятие об эффективной толщине поверхностного слоя применительно к полимерам весьма условно, так как благодаря цепочечному строению полимерных молекул влияние поверхности раздела будет сказываться на значительно больших удалениях от поверхности, чем в случае низкомолекулярных веществ. Эффективная толщина поверхностного слоя полимера, свойства которого отличаются от свойств полимера в объеме, зависит прежде всего от того, какое именно свойство полимера рассматривается, и определяется свойствами сегментов или макромолекул как самостоятельных кинетических единиц. Поэтому, в частности, различные методы определения толщины граничных слоев полимеров могут давать разные значения даже для одной и той же системы. По этой же причине может быть различным вид зависимостей свойств си--стемы от расстояния от поверхности. [c.13]

Уникальные деформационные свойства полимеров, обусловливающие возможность их широкого применения, определяются длиной и подвижностью макромолекул. Поэтому в гл. I кратко рассмотрены основные закономерности, связывающие молекулярную и надмолекулярную структуры полимера с его деформационными характеристиками. Приведен всесторонний анализ физической сущности релаксационных явлений и методам их количественного описания. Подробно рассмотрена природа высокоэластических деформаций. Особое внимание уделено введению основных понятий (таких, как упругая, высокоэластическая и пластическая деформация, скорость сдвига, релаксационный и динамический модули, обобщенный релаксационный спектр и т. п.). [c.9]

Вопрос о синтезе полимеров с заранее заданными свойствами яв.т яется основной проблемой полимерной науки. Решение этого вопроса упирается в проблему связи условий синтеза со структурой полимера и структуры полимера с его свойствами. Сложность решения этой задачи заключается в том, что понятие структура полимера является весьма многозначным и по существу в настоящее время отсутствует его количественная мера. [c.5]

Все параметры, характеризующие молекулярный уровень структурной организации линейного полимера, могут быть однозначно связаны с условиями синтеза. Их определение является одним из важнейших вопросов при исследовании кинетики и механизма процессов образования полимеров. С другой стороны, можно проследить связь между указанными параметрами и теми или иными свойствами полимера. Однако эта связь уже оказывается далеко не однозначной. Свойства полимера определяются не только молекулярным уровнем его структурной организации. Важным фактором, определяющим свойства линейных полимеров, являются характер межмоле-кулярного взаимодействия макромолекул и степень упорядоченности в их взаимном расположении. Таким образом, мы приходим к понятию надмолекулярного уровня организации полимерной системы, отражающего характер ее упаковки. В настоящее время четко установлено, что все полимеры, от аморфных до кристаллических, обладают той или иной степенью упорядоченности, определяемой как молекулярной структурой полимера, так и способами его получения и переработки, т. е. его термической и силовой предысторией . [c.5]

За последние годы новое обширное поле применения открылось в области физико-химии высокополимерных соединений. Вся современная кинетика полимеризации и теория физико-химических свойств полимеров основаны на систематическом применении математической статистики и не могут быть без нее поняты. [c.4]

Введение в нолимер жидких или высокоэластич. веществ др. строения является эффективным приемом М. с. не только для кристаллич. полимеров, но и для аморфных. Хотя механизм их действия в этих случаях не выяснен, но установлено их существенное влияние на механич. свойства полимера. Отнесение такого вида модифицирования к М. с. обусловлено тем, что малое количество добавки вызывает значительное изменение механич. свойств, что м. б. понято только как результат изменения либо самих элементов надмолекулярной структуры, либо взаимодействия между ними. Пример такой М. с.— структурная пластификация, позволяющая введением малого количества пластификатора (десятые и сотые доли %) резко изменить механич. свойства жесткоцепных и нек-рых др. [c.134]

Отверждение (вулканизация), протекающее в матрице на поверхности частиц наполнителя, может существенно отличаться от того же процесса в объеме полимера. Это различие обусловлено тем, что на поверхности наполнителя изменяются соотношения скоростей элементарных реакций, происходит избирате.1ть-ная адсорбция компонентов полимерной фазы, участвующих в отверждении, а с другой стороны, в эту реакцию вступают функциональные группы на поверхности наполнителя и др. Изменение свойств полимера в граничном слое (увеличение структурной и физич. микрогетерогенности и даже химич. неоднородности) м. б. столь существенным, что вклад наполнителя в свойства композиции окажется нивелированным. Поэтому наполненный полимер целесообразно расс.мат-ривать как трехкомпонентную систему, состоящую из наполнителя, граничного слоя с измененными свойствами и полимера, свойства к-рого аналогичны свойствам ненаполненного. Однако определить объемную долю граничного слоя в наполненном полимере практически невозможно, поскольку понятие толщина граничного слоя условно, и ее эффективное значение для того или иного свойства систе.мы может из.меняться в широких пределах. [c.164]

В конце занятия преподаватель дает понятие о строении, классификации, общих свойствах полимеров. Этот материал носит иллюстративный характер, и при изложении последующих тем придется снова коснуться этих вопросов. [c.156]

Существует другое определение [1, с. 106], заключающееся в том, что под понятием химическая модификация подразумеваются только те химические процессы, которые приводят к направленным изменениям одного или нескольких свойств полимера молекулярная структура полимера при этом в основном сохраняется. Химическую модификацию определяют и как направленное изменение свойств полимеров при введении в состав макромолекулы малого количества фрагментов иной природы [2]. [c.42]

Свойства вещества всегда можно разделить на три разные, хотя и неотделимые друг от друга, категории фундаментальные, или характеристические, свойства, показатели, ваяшые для переработки материала, и свойства готового продукта или изделия. На рис. 1.1 схематически представлено понятие свойства полимеров 151. Следует подчеркнуть, что каждая из перечисленных категорий свойств весьма тесно связана с двумя другими. Но в то время как фундаментальные или характеристические свойства относятся всегда к самому веществу, свойства продукта относятся к целому изде- лию. Такие характеристики зависят также от размеров и формы изделия. Например, можно говорить о проводимости >ке.леза (характеристическое свойство) и об электропроводности железного провода определенного размера (свойство изделия). Промежуточное положение занимают важные для переработки свойства. Здесь также может проявиться влияние фактора формы. [c.15]

Зависимости типа приведенных на рис. 9.15 можно объединить и построить, например график зависимости амплитуды деформации от температуры при разных частотах или от частоты при разных температурах. Такие графики, на которых отображается зависимость свойств и от температуры, и от частоты, приведены па рис. 9.16. Рассмотрим изменение амплитуды деформации от температуры при разных частотах. С повышением температуры образец при достижении Тс начинает размягчаться и амплитуда деформации при заданной частоте <0 возрастает. При дальнейшем росте температуры наблюдается переход в область развитого высокоэластического состояния и амплитуда деформации практически не меняется, как мы уже наблюдали при снятии термомеханической кривой в условиях статического нагружения (см. гл. 7). Для полимеров особенно характерна относительность понятия размягчение полимера. В самом деле, при частоте действия силы полимер размягчается при температуре Тс. Если увеличить частоту действия силы, то при температуре Тс полимер не успевает реагировать на эту возросшунэ частоту флуктуационная сетка не успевает перегруппироваться и деформация оказывается незначительной. Потребуется нагревание до более высокой температуры, чтобы обеспечить большую подвижность сегментов макромолекул. При этой более высокой температуре флуктуационная сетка сможет перестраиваться при большей частоте действия силы и развивать значительные деформации. Рост частоты действия силы приводит к росту температуры, при которой в полимере начинают развиваться большие деформации, т. е. к росту температуры стеклования. [c.135]

Из изложенного выше следует, что температуру стеклования можно определять по изменению различных физических свойств полимера в зависимости от температуры При этом, принимая во внимание релаксационный характер процесса стеклования, необходимо учитывать временной фактор (скорость н 1гревания или охлаждения, время действия силы и т д ). При достаточно медленном охлаждении или достаточно большом времени воздействия силы значения температур стеклования для одного и того же пол 11-и ера, полученные разными методами, обычно совпадают. Так, излом на кривых изменения уде.1Ьного объема с температурой происходит в той же области температур, что и резкое увеличение модуля. Это свидетельствует о сходстве характера молекулярных перегруппировок, происходящих при охлаждении и при высоко-эластических деформациях Однако при этом наблюдается и некоторое различие, в связи с чем возникли понятая структурного 1 механического стеклования [c.189]

Многие методы исследования требуют дорогой аппаратуры, в основе их применения часто лежит сложная теория, что препятствует их широкому внедрению в учебные планы и программы. В основу данной книги положен курс лекций по дисциплине Методы исследования структуры и свойств полимеров , впервые введенной в учебный план подготовки инженеров-технологов специальности 250500 Химия и технология высокомолекулярных соединений на кафедре технологии синтетического каз чука Казанского государственного технологического университета. Целью преподавания данной дисциплины является ознакомление студентов с современным уровнем развития исследовательской техники и технологии, возможностями различных методов исследования. Вьтолнению этой задачи в немалой степени способствовало оснащение лабораторий необходимым набором современных приборов, высокий научный потенциал кафедры, работающей в тесном единении с Центром по разработке эластомеров и предприятиями отрасли. Авторы исходили из того, что основные понятия о химических, физических и физико-химических аналитических методах, технологии производства и переработки каучуков учащиеся приобрели в процессе изучения предыдущих дисциплин. [c.4]

Мы уже не раз пользовались понятием квазиодномерности для анализа на молекулярном н надмолекулярном уровнях ряда фундаментальных свойств полимеров и происходящих в них процессов. Это понятие мы положим и в основу изложения материала настоящей главы. Вопрос о двумерной (точнее, двуосной) и трехмерной ориентации достаточно подробно рассматривался Гайлом и в менее явной форме — Вундерлихом [4, 44], но с точки зрения автора этой главы вполне оправдано рассмотрение только одноосно ориентированных систем, ибо именно в них наиболее отчетливо проявляется специфика линейных полимеров, как гибко-, так и жесткоцепных. [c.366]

Из этих ориентировочных данных следует, что решающим показателем для оценки способности полимера к переработке в волокно является вязкость его растворов. Здесь уместно сделать замечание относительно встречающихся иногда понятий волокнообразующий полимер и способность полимера к волокнообразова-нию . Эти не очень строгие понятия являются, кроме того, комплексными. С одной стороны, подразумеваются определенные минимальные требования к физическим свойствам полученного из полимера волокна и особенно к механическим свойствам (минимальная прочность, эластичность и т. п.), а с другой стороны, — способность полимера к переработке в нити, т. е. к образованию жидкой нити и к фиксации ее в виде отвержденного материала. [c.246]

Физические свойства полимеров в стеклообразном состоянии очень существенно отличаются от аналогичных свойств в высокоэластическом состоянии. Условной границей между этими состояния.мп является температура стеклования. Температура стеклования - важнейшая характеристика аморфных полимеров. Понятие о температуре стеклования было введено Юберрайтером. Существуют различные попытки дать определение тому, что представляет собой температура стеклования. Наиболее употребительными являются двл определения Т . [c.92]

Несмотря на то что данная книга посвящена механическим свойствам полимеров, представляется целесообразным сначала ввести некоторые элементарные понятия об их стрзштуре. [c.11]

Важную роль в теории Грессли играет понятие о числе зацеплений цепи Е. Оно связано с равновесной податливостью 7 , определяющей высокоэластические свойства полимера, и входит в формулу для максимального времени релаксации 0 , которое выражается через вязкость у к Е следующим образом [c.300]

В отличие от низкОмолекулярньГх кристалличес1 их веществ, полимеры не бывают полностью кристаллическими (поэтому кристаллизующиеся полимеры и получили название частично-кристаллических ), Доля объема полимера, занятая кристаллитами (геометрическая степень кристалличности) может меняться в широких пределах в зависимости от условий кристаллизации и строения макромолекулы. Остальная доля объема занята макромолекулами или сегментами макромолекул, не включенными в кристаллит и не образующими упорядоченных структур. Факт существования неупорядоченных областей в частично-кристаллических полимерах обнаруживается по диффузному гало на большеугловых рентгенограммах. Вследствие этого полимеры часто рассматривают как двухфазные системы или даже композитные материалы (кристаллиты, вмонтированные в аморфную матрицу). Однако понятие аморфная фаза здесь чисто условно [21, гл, 2 40, 41], поскольку четких границ между фазами не существует, и одни и те же молекулы могут принимать участие в образовании разных фаз . Переход кристаллита к аморфной части происходит не скачкообразно, а постепенно через ряд промежуточных форм упорядоченности [гл. И]. Степень порядка в переходных областях может быть и очень высока (приближаясь к степени упорядоченности кристаллитов, с которыми они соседствуют) и достаточно низка (как в расплаве). Вследствие этого свойства аморфных областей в частично-кристаллических полимерах заметно отличаются от свойств полимера, целиком находящегося в аморфном состоянии (см. разделы I. 2 и II. 2). [c.30]

Гипотезы о мицеллярном строении полимеров выдвигались и после того, как было доказано сугцествование цепочечных макромолекул. Причем на различных этапах развития химии и физики полимеров понятие М. трактовалось по-разному. Так, в конце 20-х гг. нашего столетия К. Майер и Г. Марк определяли М. как пучок макромолекул, устойчивый вследствие межмолекулярных взаимодействий и сохраняющийся нри растворении полимера. Г. Штаудингер уже в те годы критически относился к мицеллярной теории, считая основной структурной и кинетич. единицей полимерных систем палочкообразную макромолекулу. В дальнейшем новые данные о строении и свойствах полимеров и их р-ров вызывали неоднократный пересмотр взглядов, в основе к-рых лежало представление о М. как основной и универсальной структурной единице полимерных тел. Одной из наиболее распространенных явилась предложенная Фрей-Висслингом модель бахромчатой М. Такая М. представлялась пучком длинных гибких макромолекул, к-рые на отдельных своих отрезках настолько хорошо взаимно ориентированы, что образуют кристаллиты. Проходя кристаллиты насквозь, макромолекулы перепутываются друг с другом, образуя аморфные области, а затем вновь попадают в кристаллич. область и т. д. [c.131]

Взаимосвязь влияния времени, и температуры на механические свойства может быть понята из анализа максвелловской модели, состоящей из пос.ледовательно соединенных пружины и демпфера. Для простоты будем считать, что эта модель правильно передает особенности механических свойств полимеров. Время релаксации такой модели т равно у К, где т] — вязкость жидкости в демпфере, а /С — модуль упругости пружины. Если длительности нагружения больше, чем т, то поведение модели определяется свойствами демпфера. Если же нагружение происходит за время, меньшее т, модель ведет себя как упругий элемент. Поскольку с понижением температуры вязкость увеличивается, это приводит и к увеличению времени релаксации. Поэтому понижение температуры приводит к тому, что модель ведет себя как упругий элемент только при больших длительностях нагружения. Естественно, таким образом, что понижение температуры компенсируется повышением длительности нагружения. [c.390]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология