Структура и свойства полистирола

Структура и свойства полистирола [c.212]

Полистирол может быть получен различными методами путем блочной полимеризации, полимеризации в растворе и эмульсионной полимеризации. Обычный полимер состоит из цепных молекул различной длины и на основании анализа структуры является аморфным продуктом. При комнатной температуре полистирол тверд и хрупок, при температуре около 100° он становится мягким и растяжимым. Температура, при которой происходит это превращение, называется точкой перехода второго порядка. Такое поведение характерно для большинства термопластических материалов. Полистирол прозрачен и химически инертен. Эти свойства полистирола при сравнительно низкой стоимости продукта делают очень заманчивым использование полистирола в качестве пленкообразующего вещества в красках. В виде тонких пленок полистирольная смола хрупка, поэтому для использования в красках ее необходимо пластифицировать. [c.152]

Надмолекулярная структура ударопрочного полистирола в значительной степени определяет важнейшие свойства полимера и изделий из него, такие, как ударная вязкость, относительное удлинение, термическая усадка, стойкость к растрескиванию и др. Основными параметрами надмолекулярной структуры ударопрочного полистирола являются фазовый состав, размер, форма, распределение по размерам и по объему образца частиц каучуковой фазы. Эти параметры могут изменяться как в процессе синтеза полимера, так и при его переработке в изделия. [c.60]

Существует обширная литература по определению МБР полистирола. Благодаря простой линейной структуре и удачным термодинамическим свойствам полистирол стал основным калибровочным материалом для различных методов определения МВР. В настоящее [c.18]

Создание анизотропии при ориентационной вытяжке представляет собой наиболее широко известный и часто используемый эффект, приводящий к зависимости деформационных и прочностных свойств полимеров от их предыстории. Этим, однако, не ограничиваются возможности регулирования микроскопической структуры аморфного полистирола как способа воздействия на его свойства. На его деформационные свойства и теплостойкость влияет, например, режим охлаждения образцов [39]. Важным способом варьирования структуры и свойств полистирола является его предварительное растворение в растворителях различного качества с последующим их полным или почти полным удалением из материала. Примеры эффектов такого рода хорошо известны. Все они являются следствием существования различных форм надмолекулярной организации полимеров в пределах сохранения аморфного состояния. Безусловно, многие из таких эффектов могут найти прямое практическое приложение, однако широкому их внедрению в практику препятствует отсутствие достаточно четких оценок структуры аморфного материала и, следовательно, однозначных корреляций между структурными характеристиками и измеряемыми свойствами полимера. [c.256]

Таким образом, особенность двухфазной структуры смесей полистирола заключается в том, что в широком интервале составов (от 30 70 до 70 30) смесь состоит как бы из двух взаимно проникающих фазовых сеток фазы полистирола и фазы другого полимера. Эта особенность определяет и механические свойства системы. [c.265]

СТРУКТУРА И СВОЙСТВА ПОЛИСТИРОЛА [c.152]

Свойства полистирола зависят не только от строения молекул, но и от степени упорядоченности в расположении молекул в полимере — надмолекулярной структуры. Полистирол, полученный описанными методами, имеет аморфную структуру. В цепях аморфного полистирола фенильные группы располагаются беспорядочно, нерегулярно по отношению к обеим сторонам цепи. Такая конфигурация мешает плотной упаковке цепей в полимере. Плотность аморфного полистирола 1,045 г/сл . [c.153]

Электрические свойства. Полистирол имеет чисто углеводородную структуру, поэтому по диэлектрическим свойствам он является одним из наиболее совершенных полимеров [c.154]

При исследовании фотоокисления полистирольных пленок (6=50—80 мкм) под действием света ксеноновой лампы в интервале температур от 293 до 343 К было установлено [88], что энергия активации образования карбоксильных групп составляет 28 кДж/моль, что значительно меньше аналогичного значения при термоокислении. Сопоставление энергий активации образования карбоксильных групп при фото- и термоокислении показывает малый вклад процесса термоокисления в изменение свойств полистирола, подвергающегося облучению светом при температурах, близких к 293—298 К. Таким образом, пожелтение и растрескивание поверхности изделий из неокрашенного полистирола, по-видимому, можно объяснить фотохимическими превращениями и связанными с ними изменениями структуры поверхностных слоев и микро- и макросвойств. [c.103]

Чисто углеводородная структура полистирола придает ему высокие диэлектрические свойства. По комплексу таких свойств полистирол относится к наиболее совершенным изоляционным материалам. Исключительная водостойкость и хорошая химическая стойкость к ряду реагентов в сочетании с высокой величиной поверхностного и объемного сопротивления, низким значением тангенса угла диэлектрических потерь [c.117]

Значения К и а"даны в табл. 30. Такие важные свойства полистирола, как термостойкость, механические показатели, текучесть в пластической области и в расплаве, зависят не только от молекулярной структуры и среднего молекулярного веса, но и от полидисперсности. [c.113]

Специфика растворной полимеризации обусловливает возможность получения полимеров, содержащих некоторое количество микроблоков полистирола. Проведенные исследования [43, 44] показали, что наличие в сополимере значительных количеств микроблоков полистирола приводит к заметному ухудшению свойств резин, связанному, по-видимому, с появлением дефектов в структуре вулканизационной сетки так, с увеличением содержания микроблоков полистирола наблюдается значительное понижение напряжения при удлинении, сопротивления разрыву, эластичности и сопротивления истиранию, повышение теплообразования и остаточной деформации (рис. 5). [c.278]

Снижение интенсивности теплообмена с увеличением концентрации мелких частиц полиэтилена в жидкости наблюдалось также Яновским [971, который объясняет это тем, что легкие частицы с плотностью, близкой к плотности жидкости, образуют квазигомогенную систему с повышенной вязкостью. Но, вероятно, здесь главную роль играет не плотность твердой фазы, а особая структура неоднородной системы, приближающейся по свойствам к неньютоновской жидкости. Исследования, например, Бушкова [701 с частицами полистирола в воде показали увеличение коэффициента теплоотдачи от суспензии к стенке теплообменного элемента а у с увеличением как их диаметра (от 0,5 до 1,6 мм), так и концентрации. Если руководствоваться опытными данными [1101, то можно предложить следующую эмпирическую зависимость для расчета а у. [c.71]

Ионит ы. Свойствами ионитов обладают многие природные и синтетические веш,ества. Важнейшие из них — синтетические смолы, угли и некоторые минеральные иониты. Наибольшее практическое значение имеют синтетические органические иониты, получаемые на основе полимерных веществ — синтетических смол. Например, в случае катионита дауэкс структура полимерной молекулы образована цепями сульфированного полистирола, соединенными поперечными мостиками дивинилбензола [c.69]

Дпя создания на основе полистирола и его сополимеров материалов с высокими огнезащитными свойствами были предложены и разработаны принципы поверхностной химической модификации в процессе переработки С этой целью разработан метод поверхностного хлорирования полистирола. Установлено, что введение хлора в структуру полистирола и его сополимеров существенно снижает горючесть пластиков. Проведенные физико-механические испытания модифицированных материалов свидетельствуют о возрастании разрушающего напряжения при разрушении и теплостойкости таких материалов [c.77]

Третьим направлением работы явилась разработка нового способа хлорирования полистирола и сополимеров стирола, и создание новых полимерных материалов на основе продуктов их химической модификации. В результате проведённых исследований впервые установлена возможность и целесообразность поверхностного хлорирования изделий из поли-стирольных пластиков и отработан эффективный способ поверхностного хлорирования, обеспечивающий повышение белизны, снижение токсичности и улучшение физико-механических показателей полистиролов. Разработан эффективный способ получения хлорированных полистиролов с регулируемой структурой и свойствами. Предлагаемый метод не требует применения токсичных органических растворителей, газообразного хлора и дорогостоящего оборудования. Хлорированный полистирол можно использовать в качестве полимерной основы для материалов с повышенной огнестойкостью. Применение в качестве наполнителей для полистирола отходов угледобычи позволяет в определённой степени решать экологические и социальные проблемы ряда регионов страны. [c.28]

Полимер представляет собой слегка желтоватый прозрачный стекловидный полимер аморфной структуры. Коэффициент преломления полимера 1,69—1,7, что на 15—20% выше величин коэффициента преломления полиметилметакрилата и полистирола. Поливинилкарбазол отличается высокой твердостью, мало изменяющейся и при 90°. Механические свойства полимера сохраняются достаточно высокими и при длительном нагревании до 170-180. [c.812]

Из данных табл. 95 очевидно, что растворители, отличающиеся по полярности, извлекают из асфальтенов фракции с различной ингибирующей способностью. Бензольные фракции имеют наименьшее значение константы скорости ингибирования, что подтверждается данными по периоду индукции изменения молекулярной массы полистирола. Концентрация природных антиоксидантов повышается с ростом температуры фракций наблюдается зависимость свойств ингибиторов от содержания общего азота и ароматичности фракции. Наиболее эффективна фракция асфальтенов, содержащая в своем составе наибольшую долю высококонденсированных ароматических структур. [c.138]

Рентгенографическое исследование структуры аморфного полистирола проведено Киллиан и Боуке . Большое число работ посвящено изучению оптических свойств полистирола изучению двойного лучепреломления изотактического полистирола 5319-5321 ИК-спектров 5 22-53 спектров ЯМР 5341-5359 в [c.326]

Анализ известных данных показывает, что не существует единой физической модели, отражающей взаимосвязь между физикохимическими параметрами структуры и эксплуатационными свойствами ударопрочного полистирола. Это объясняется как отсутствием строгой, единой теории упрочнения полистирола каучуком, так и больщим числом взаимосвязанных и порой взаимоисключающих друг друга факторов, которые определяют свойства ударопрочного полистирола. На основании патентных и литературных данных о влиянии структуры ударопрочного полистирола на его свойства можно представить эмпирическую связь между важне -шими физико-химическими параметрами структуры и основными физико-механическими свойствами полимера (табл. 7.4). [c.168]

В непрерывном процессе реакционная масса в первом реакторе полимеризационного каскада находится в состоянии, уже далеком от инверсии фаз, и введение свежего раствора каучука в стироле приводит к его прямому диспергированию, т. е. система не проходит все стадии инверсии фаз. Следствием этого является ухудшение условий прививки и формирования структуры ударопрочного полистирола. Именно поэтому для получения непрерывным блочным методом полимера со свойствами, аналогичными свойствам блочно-суспензионного продукта, необходимо увеличивать концентрацию каучука или применять специальные технологические приемы— проводить стадию форполимеризации в параллельно обвязанных реакторах, поочередно работающих в периодическом режиме, с последующей полимеризацией в непрерывно работающем реакторе [англ. пат. 1175261, 1175262], вводить стадию предфор-полимеризации исходного раствора до конверсии не более 10 % [пат. США 3658946], осуществлять рециркуляцию реакционного раствора на стадии форполимеризации [англ. пат. 1536537] и т. д. Анализ приведенных в патентах технологических приемов показывает, что все они повышают эффективность прививки путем приближения условий синтеза в инверсионной области к условиям [c.173]

По типу полимерных соединений пластмассы подразделяют на термопластичные и термореактивные. Термопластичные пластмассы содержат высокомолекулярные полимеры или сополимеры линейной структуры (полиэтилен, полистирол, поливинилхлорид и т. д.). В их состав входят также пластификаторы, стабилизаторы. При нагревании термопласты приобретают пластичность, размягчаются, а при охлаждении вновь возвращаются в твердое упругое состояние и сохраняют свои прежние свойства. Термо реактивные пластмассы содержат низкомолекулярные полимеры, отверждающиеся с образованием полимеров трехмерной структуры при нагревании или под влиянием катализаторов (феноло- [c.75]

Предлагаемые методики микроскопического изучения структуры позволяют проследить за механизмом образования и развития каучуковых частиц в матрице полистирола, определить их форму и распределение по объему образца, измерить размеры и построить распределение по размерам. Исполь-зование этих методик, а также их вариантов дает возможность установить гетерогенность структуры ударопрочных полистиролов, мпогостадийность образования структуры, влияние различных параметров процесса полимеризации и типа используемых продуктов (исходных мономеров и каучуков разного строения, инициаторов процесса и т. п.) па полидисперсность изучаемых систем. Нахождение корреляции между размерами частиц каучука и физико-механическими свойствами ударопрочного полистирола помогает целенаправленно проводить синтез и переработку полимеров и получать изделия с заданными свойствами. [c.60]

Несмотря на многообразие поведения, органические полимеры при горении, как и при нагревании [6, 12, 27, 30], при отсутствии или недостатке кислорода делятся, на две группы. К первой группе относятся полимеры, которые под действием тепла претерпевают деструкцию с разрывом связей основной цепи и образованием низкомолекулярных газообразных и жидких летучих продуктов. Полимеры этого типа разлагаются при высоких температурах (300—600°С) практически полностью или образуют небольшой коксовый остаток. Процесс термического разложения таких полимеров эндотермичен, а выход мономера может быть значительным. Структура полимера во многом определяется его свойствами. Макромолекула такого полимера данной группы состоит из большого числа одинаковых мономолекулярных единиц с низкой молекулярной массой. При нагреваний до температуры плавления полимеры, имеющие линейную структуру полиэтилен, полистирол (ПС), политетра-фторэтил (ПТФЭ), тефлон, фторпласт, полиметилметак-рилат (ПММ) и др., не теряют своих пластических свойств. За это качество их называют термопластичными. При дальнейшем повышении температуры они плавятся, а затем цепь макромолекул постепенно распадается на отдельные звенья. Ввиду того, что молекуляр- [c.36]

Линейная структура молекул полистирола, его способность к больщим высо коэластическим деформащ1ям и высокие механические свойства позволяют получать на его основе пенопласты в широком интервале объемных весов. [c.45]

Значения /С и а даны в табл. 30. Такие важные свойства полистирола, как термостойкость, механические показатели, текучесть в пластической области и в расплаве, зависят не только от молекулярной структуры и среднего молекулярного веса, но и от полидисперсности. Полидисперсиость можно определить несколькими методами, например путем седиментации, фракционного растворения, фракционного осаждения, оптическим и др. Для производственного контроля выпускаемой продукции многие методы почти не применимы, так как разделение исследуемого полимера на возможно большее число фракций требует зна- [c.110]

Кристаллический полистирол может быть получен также по-. 1имеризацней стирола с алфиновым катализатором при температуре ниже 0°. Непс средственно по окончании полимеризации полученный полистирол аморфен, но после растворени5Т его в -гексане или н-гептаие, длительного нагревания раствора и удаления растворителя полистирол приобретает кристаллическую структуру и свойства, аналогичные свойствам стереорегуляриого полимера. [c.361]

Поливинилкарбазол представляет собой слегка желтоватый, прозрачный стекловидный полимер аморфной структуры. Вследствие линейности макромолекул полимер имеет пластические свойства (при температуре выше 200"). Коэффициент преломления полимера довольно высок и составляет 1,69—1,7, что на 15— 20% превышает величину показателя преломления полиметилмет-акрилата и полистирола. Поливинилкарбазол отличается высокой -твердостью, сохраняюш,ейся и при 90 . Механические свойства полимера остаются почти неизменными даже при длительном нагревании (170—-180 ). В отличие от большинства линейных по- шмеров поливинилкарбазол обладает низкой текучестью при температурах ниже температуры его размягчения. Даже длительное 1агревание (170 ) полимера, находящегося под нагрузкой, не вызывает заметной его деформации. [c.391]

О влиянии длины цепей и их распределения на механические свойства изотропных и подвергшихся ориентационной вытяжке полимеров в литературе имеются весьма противоречивые сведения. Имеются данные о линейной зависимости между прочностью капронового волокна и величиной обратной молекулярной массы , но это — кристаллизующийся полимер и поэтому к подобным корреляциям следует отнестись осторожно. Наиболее существенные изменения прочности связываются с областью молекулярных масс З-Ю —15 10 т. е. там, где резко меняется прочность изотропного полимера. Обнаруживается также линейная зависимость между логарифмом прочности волокна и обратной величиной молекулярной массы полимеров, однако, в случае волокон, которые всегда кристалличны, тип зависимости любого параметра от М связан не с готовой структурой, а с технологической предысторией, где доминируют реологические факторы. Для ориентированных пленок поливинилацетата наблюдается линейное увеличение прочности с молекулярной массой. Однако эта зависимость четко проявляется лишь по достижении молекулярных масс, при которых прочность изотропного поливинилацетата становится неизменной. При изучении аморфных полиметилметакрилата, полистирола и поливинилацетат, получаются близкие результаты, хотя соответствующие зависимости не являются строго линейными. На механические свойства ориентированных полимерных материалов гораздо больше влияют условия формован 1я и вытяжки волокон и пленок [22].-Влияние молекулярной массы на механические свойства линейных аморфных полимеров следует оценивать с учетом изложенных представлений об их квазисетчатом строении. Прочность и другие механические свойства полимеров определяются их строением, однако при формовании и вытяжке волокон молекулярная масса полимера регулирует протекание процессов ориентации макромолекул, определяя структурные особенности и свойства получаемых полимерных материалов. [c.197]

Более сложными по те.хнологическому оформлению, воспроизводству структуры макромолекул, а следовательно, и свойств полимеров являются процессы сополимеризации трех и более мономеров. Таким процессом, например, является получивший широкое промышленное применение процесс получения ударопрочных пластиков АБС — тройных сополимеров акриляитрнлз, бутадиена и стирола. Присутствие бутадиеновых звеньев в иих обеспечивает высокую ударопрочность по сравнению, например, с полистиролом. Эти сополимеры получают методами свободнорадикальной полимеризации, и они характеризуются статистическим распределением звеньев мономеров в цепях. [c.66]

Полимеры в чистом виде применяют в тех случаях, когда их свойства удовлетворяют необходимым требованиям без введения вспомогательных веществ. В основном это термопластичные материалы аморфной или кристаллической структуры. Упомянутый выше полистирол находит применение в виде прессованных изделий, нитей и пленок (стирофлекс), а полиметилметакрилат— в виде блоков и листов. Из чистого полиэтилентереф-талата состоит пленка лавсан, которая применяется в качестве пазовой изоляции и изоляции обмоточных проводов. К материалам этой группы относятся полиэтилен (не имеющий стабилизирующих добавок), большое число синтетических волокнистых материалов. [c.27]

Существенное влияние на физические свойства полимеров оказывают четыре фактора, характеризующие структуру макромолекул (полимерных цепей). Один из факторов - средняя длина цепи, к другим трем факторам относятся сила взаилюдействия между полимерными цепями, регулярность упаковки цепей и жесткость отдельных цепей, a юe сильное меж-молекулярное взаимодействие возникает, когда цепи имеют поперечные. мостики, т.е, образуют друг с другом хи.мические связи. Этот процесс называют сшиванием, он часто происходит при нагревании, Образование поперечных связей замыкает полимерные цепи в трехмерную сетку, поэтому таким поли.мерам при нагреве уже нельзя придать новую форму. Жесткие полимеры такого типа называют термоактивными К ним относятся полиэфирные, эпоксидные, алкидные и другие с.мольг Трехмерная (сшитая) структура позволяет эластомерам (напри.мер, каучук) долго вьщерживать достаточно высокие те.мпературы и циклические нагрузки без остаточной деформации. Многие перспективные полимеры, напротив, термопластичны и размягчаются при нагреве (например, полиолефины, полистирол и др ). [c.48]

Если же вернуться к анизотропии свойств цилиндрических или пластинчатых структур, то наиболее эффективен один кажущийся парадокс если растягивать их вдоль несуществующих некристаллических осей, более жесткий (структонообразую-щий) компонент проявляет необычные свойства. Ясно, что при растяжении поперек цилиндров или пластин, особенно если матрица каучукоподобна, податливость системы будет очень велика, и произойдет механическое плавление в чистом виде. Но при растяжении вдоль осей цилиндров или плоскостей пластин сопротивление внешней силе растет гораздо сильнее, чем в свободных аналогах. Например, в пересчете на чистый (свободный) полистирол цилиндры показывают прочность порядка 1,5 ГПа и модуль порядка 30 ГПа если не принимать специальные меры, образец до начала разрушения структонов вдоль оси вырывается из зажимов приборов для растяжения. [c.86]

ММР и молекулярная масса влияют а физико-механические свойства полимеров непосредственно или косвенно, определяя кристаллическую структуру, плотность, степень ориентации. Исследования зависимостей прочности при растяжении, удлинения при разрыве, прочности при изгибе полистирола, полиэтилена, полипропилена, поливинилхлорида и других по -меров показали, что прочность растет при увеличении Мш и Мп до некоторых критически значший, а затем сохраняется постоянной. Если значения Мш и М выше критических, то прочностные характеристики полимера не зависят от ММР. [c.144]