Фазово-агрегатное состояние полимера

IV. Релаксационный спектр с несколькими стрелками де Ь твия й с учетом температурной зависимости собственных частот или времен жизни релаксаторов позволяет сразу ввести в рассмотрение принцип температурно-временной эквивалентности, который, в свою очередь, наиболее наглядно иллюстрирует природу релаксационных состояний полимеров. Понимание реальности трех физических (релаксационных) состояний, которые не являются ни фазовыми, ни агрегатными, дает ключ к пониманию практически всех механических, электрических и магнитных свойств полимеров, а значит, и к управлению ими. (Напомним, что стрелка действия была введена без конкретизации природы силового поля, в которое помещена система). В действительности можно говорить вообще обо всех физических свойствах, включая и те, которые связаны с фазовыми равновесиями и переходами [15, с. 176—270 22]. [c.73]

Кристаллическое состояние полимеров - фазовое состояние (см.) полимеров, характеризующееся наличием как ближнего, так и дальнего ориентационного и координационного порядка во взаимном расположении элементов структуры. Наблюдается в твердом агрегатном состоянии. [c.400]

В соответствии с фазово-агрегатным состоянием полимеров находятся и их свойства. [c.129]

Существенное влияние релаксационных процессов обнаруживается при изменении фазово-агрегатного состояния полимеров, при их молекулярной ориентации. Так как переход к равновесному состоянию сопровождается возрастанием энтропии, часть внутренней энергии системы необратимо рассеивается в виде тепла. Диссипация (рассеяние) энергии — это характерная черта любого релаксационного процесса. [c.4]

ПРИ ИЗМЕНЕНИИ ФАЗОВО-АГРЕГАТНОГО СОСТОЯНИЯ ПОЛИМЕРОВ [c.63]

Изменение фазово-агрегатного состояния полимеров [149], как и других веществ, обусловлено термодинамическими переходами первого и второго рода [150], а также кинетическим переходом стеклование — размягчение [151, 152]. Термодинамические переходы первого рода сопровождаются скачкообразными изменениями энтропии S и удельного объема V. При температуре перехода Ти [c.63]

Книга является первой попыткой систематизировать материал в области термомеханического анализа полимеров. Она содержит обпще сведения о термомеханических свойствах полимеров, изложение принципиальных основ рассматриваемого метода, анализ возможностей использования различных его разновидностей, конкретное применение для изучения фазово-агрегатных состояний полимеров и процессов, приводящих к их изменениям, а также отражает вопросы экспериментальной техники термомеханического анализа. [c.2]

Физические состояния полимеров - состояния полимеров, различающиеся взаимным расположением элементов структуры (см. Фазовые превращения полимеров) и их подвижностью (см. Агрегатные состояния полимеров). [c.407]

Агрегатные и фазовые состояния полимеров [c.130]

Именно поэтому, рассматривая механические свойства полимеров, целесообразно вместо фазово-агрегатных состояний говорить о деформационных состояниях как уже упоминалось, это эквивалент термина релаксационные состояния . Стеклообразное состояние относится как раз к категории деформационных. [c.80]

Полимеры могут находиться в двух агрегатных состояниях (жидком и твердом), двух фазовых состояниях (аморфном и кристаллическом) и трех релаксационных (или деформационных) физических состояниях (стеклообразном, высокоэластическом и вязкотекучем). Границы между этими физическими состояниями обычно характеризуют значениями температур стеклования с и текучести Гт. [c.34]

ФАЗОВО-АГРЕГАТНЫЕ СОСТОЯНИЯ И СВОЙСТВА ПОЛИМЕРОВ [c.317]

Другим аргументом в пользу термина фазово-агрегатное состояние (он введен в обиход Кувшинским и его школой) является высокая вероятность сосуществования (суперпозиции) разных фазовых состояний в одном полимерном теле. Достаточно назвать кристалло-аморфное состояние, наиболее характерное для кристаллизующихся гибкоцепных полимеров и рассмотренное в гл. III. В гл. XV мы убедимся, что аналогичная ситуация имеет место и для термотропных полимерных жидких кристаллов. [c.321]

Аморфное состояние полимеров - фазовое состояние (см.) полимеров, характеризующееся наличием только ближнего порядка (см.) во взаимном расположении элементов структуры. Наблюдается в твердом и жидком агрегатных состояниях (см.). [c.396]

Твердому агрегатному состоянию полимеров соответствует два фазовых —кристаллическое и жидкое (аморфное). Жидкому фазовому состоянию соответствует два агрегатных — твердое (стеклообразное) и жидкое (расплав). Большинство распространенных промышленных полимеров (полистирол, поливинил- [c.22]

Твердому агрегатному состоянию полимера могут соответствовать два фазовых состояния кристаллическое и аморфное (стеклообразное). Аморфному фазовому состоянию может соответствовать несколько физических состояний. [c.107]

Для уяснения взаимоотношений между релаксационными, фазовыми и агрегатными состояниями полимеров в аспектах, суще- [c.71]

Твердому агрегатному состоянию полимера отвечают два фазовых состояния, отличающихся по упорядоченности взаимного расположения макромолекул. Если соблюдается дальний порядок в расположении макромолекул, то полимер находится в кристаллической фазе, при отсутствии такого порядка — в аморфной. В большинстве случаев полимер представляет собой двухфазную систему, т. е. в нем сосуществуют кристаллическая и аморфная. фазы в любых соотношениях, определяемых условиями синтеза или скоростью кристаллизации, — частично кристаллические, или аморфно-кристаллические, полимеры. [c.42]

Рис. 5.4. Взаимосвязь между агрегатными и фазовыми состояниями полимеров

Понятие агрегатного состояния обычно не применяют к полимерам. Как известно, различия между агрегатными состояниями определяются характером движения молекул и плотностью упаковки. Так, для твердых тел вращательное движение отсутствует, а существуют лишь колебательные движения, определяющие упругость и твердость тела. Полимеры не могут находиться в истинно твердом состоянии, как и в состоянии газа их можно отнести к структурам конденсационно-кристаллизационного типа (см. главу XIV). Для описания полимеров целесообразно использовать представления о фазовом состоянии вещества. Понятие фазы применяется здесь в структурном смысле и характеризуется порядком взаимного расположения молекул. В соответствии с этим любое вещество — низкомолекулярное и ВМС — находится в одном из трех фазовых состояний — кристаллическом, аморфном или газообразном (последнее для ВМС практически отсутствует). [c.307]

Зависимость реакции полимера от времени воздействия на него или скорости изменения внешних условий потребовала в дополнение к принятой в физике классификации состояний по характеру структуры (фазовые состояния) и способности сохранять объем и форму (агрегатные состояния) введения еще понятия релаксационное состояние, причем для аморфных полимеров определяют 3 таких состояния [c.30]

Полимеры имеют характерные особенности, резко отличающие их от низкомолекулярных соединений. Полимеры существуют только в конденсированных состояниях. У них возможны только два агрегатных состояния - твердое и жидкое - и два фазовых состояния - кристаллическое и аморфное. Газообразное состояние из-за высокой энергии когезии, как уже отмечалось выше (см. 5.2), у полимеров не существует. Образование кристаллической структуры у полимеров не сопровождается возникновением поверхности раздела между фазами (за исключением монокристаллов), так как макромолекулы обычно переходят из одной фазы в другую. В таком полимере, следовательно, нет отдельной кристаллической фазы в термодинамическом понимании. В целях устранения возможных противоречий для полимеров часто вместо термина фаза в структурном понимании используют термины кристаллические и аморфные участки (части, области). [c.133]

Высокомолекулярные соединения, в которых перемещение макромолекул крайне затруднено, характеризуются значениями вязкости в 100 Па-с и выше. Такие вещества практически теряют текучесть и воспринимаются как твердые тела по агрегатному состоянию. Иногда их называют аморфными твердыми тела-м и, подчеркивая этим их отличие от истинно твердых тел — кристаллических. Однако не следует забывать, что по фазовому состоянию они являются жидкими и потому, хотя и неощутимо, могут течь. Так, например, старинные оконные стекла, являющиеся неорганическим полимером диоксида кремния, за много лет становятся несколько толще внизу. Подобное состояние высокомолекулярных соединений в химии полимеров называется стеклообразным или застеклованным. Макромолекулы полимера в застеклованном состоянии связаны друг с другом густой сеткой поперечных межмолекулярных связей, что препятствует их правильной упаковке с образованием кристаллической структуры. [c.87]

Раньше было указано, что из трех агрегатных состоянии, присущих низкомолекулярным веществам, для полимеров реализуется только два твердое и жидкое. Однако переход пз одного агрегатного состояния в другое связан с фазовыми переходами, которые у полимеров либо отсутствуют вовсе, либо выражены значительно слабее, чем у низкомолекулярных веществ. Поэтому правильнее будет говорить не об агрегатных, а о физических состояниях полимера. [c.251]

Подробно вопрос о связи фазово-агрегатных и релаксационных состояний мы рассмотрим в гл. ХП1, здесь же отметим только, что релаксационные состояния можно было бы ввести и для обычных веществ. Хрестоматийными примерами стали хрупкое разрушение струи жидкости при попадании в нее пули (очень быстрое воздействие) или даже удар о разреженную атмосферу , используемый в космонавтике. Но такие эффекты в низкомолекулярных веществах все-таки экзотика , а при исследовании и эксплуатации полимеров подобные явления приходится принимать во внимание буквально на каждом шагу. [c.31]

Такая суперпозиция релаксационных и мезоморфных переходов вообще очень характерна для полимеров, и, как мы убедимся в гл. XV, отражает причину многообразия проявлений их свойств фазовые, агрегатные и релаксационные состояния могут весьма причудливым образом сочетаться. [c.313]

ФАЗОВО-АГРЕГАТНЫЕ И РЕЛАКСАЦИОННЫЕ состояния ПОЛИМЕРОВ И МЕТОДЫ ИХ ИССЛЕДОВАНИЯ [c.317]

В. И. Касаточкина, который рассматривает графитацию как гомогенный процесс. Положения о фазовых состояниях гомогенной системы были развиты В. А. Каргиным и Г. Л. Слонимским [96] по отношению к полимерам. Под фазой они понимают гомогенную систему, находящуюся в термодинамическом равновесии. Гомогенная система, в которой нет поверхностей раздела между ее частями, может быть химически неоднородной. Понятие фаза не отождествляется с понятием агрегатное состояние . Так, твердые стеклообразные тела термодинамически являются жидкими фазами к твердым фазам относятся только кристаллические тела. Гомогенность понимается без учета неоднородностей, обусловленных молекулярным строением тела, и аморфный полимер считается гомогенным телом, а микрокристаллический полимер, в котором имеются неупорядоченные области, — гетерогенным. При этом авторы утверждают, что внутренние напряжения в полимере отражаются на форме кристаллов и ограничивают их рост. Пластинчатые и игольчатые формы вызывают меньше напряжений и потому быстрее растут. Развивающаяся кристаллизация приводит к минимуму внутренних напряжений и к наилучшим условиям для их релаксации, т. е. к уменьшению внутренней энергии. [c.203]

Как видим, суперпозиция релаксационных состояний на фазово-агрегатные неизмеримо расширяет разнообразие термомеханических свойств полимеров, что было замечено уже на ранних стадиях их исследований, но не было правильно интерпретировано. [c.324]

Характерным же признаком релаксационных переходов является изменение подвижности структонов, способное повлиять на агрегатное состояние, не затрагивая фазовое. Из сказанного ясна взаимосвязь трех типов состояний для полимеров. Заметим, что термин фазово-агрегатное состояние, противопоставляемый термину релаксационное состояние для полимеров вполне корректен только пока речь идет о фазовых переходах, затрагивающих плотность или характер упаковки. К вопросу о роли химических факторов при этом мы еще раз вернемся в гл. XVI. [c.321]

В отличие от низкомолекулярных веществ полимеры существуют только в двух агрегатных состояниях твердом и жидком. Твердому агрегатному состоянию полимера отвечают два фазовых состояния, отличающихся по упорядоченности взаимного расположения макромолекул. Если соблюдается дальний порядок в расположении макромолекул, то полимер находится в кристаллической фазе, при отсутствии такого порядка —в аморфной. В большинстве случаев полимер представляет собой двухфазную систему, т. е. в нем сосуществуют кристаллическая и аморфная фазы в любых соотношениях, определяемых условиями синтеза или скоростью кристаллизации — частично кристаллические, или аморфно-кристаллические, полимеры. Переход полимера из кристаллической фазы в жидкую или изменения в нем соотношения фаз называется первичным фазо-вымпереходом. [c.233]

Более высокая морозостойкость радиационных вулканизатов силоксановых каучуков по сравнению с перекисными может быть обусловлена также образованием определенного числа химических связей между соединением металла переменной валентности и полисилоксаном под действием ионизирующего излучения. Особенно высокое значение кoэффициeнta морозостойкости при —60 С наблюдается у радиационного вулканизата полиборфос-форсилоксана, что согласуется с данными других авторов по влиянию гетероатомов бора на фазово-агрегатное состояние соответствующего полимера [5]. [c.215]

Практич. интерес представляют линейные Н.п., к-рые в наиб, степени подобны органическим - могут существовать в тех же фазовых, агрегатных или релаксационных состояниях, образовывать аналогичные надмол. структуры и т. н. Такие Н.п. могут быть термостойкими каучуками, стеклами, волокнообразующими и т.п., а также проявлять ряд св-в, уже не присущих орг. полимерам. К ним относятся полифосфазены, полимерные оксиды серы (с разными боковыми группами), фосфаты, силикаты. Нек-рые комбинации М и Ь образуют цепи, не имеющие аналогов среди орг. полимеров, напр, полупроводники с широкой зоной проводимости и сверхпроводники. Широкой зоной проводимости обладает графит, имеющий хорошо развитую плос- [c.214]

Межмолекулярное взаимодействие (высокая энергия когезии) оказывает решающее влияние на все свойства полимеров, делая последние резко отличающимися от низкомолекулярных соединений. Энергия когезии влияет на физическую структуру, на физические, физико-химические и химические свойства (химическую реакционную способность) полимеров. Межмолекулярное взаимодействие определяет агрегатное состояние из-за высокой энергии когезии у полимеров отсутствует газообразное состояние, и при нагревании они разлагаются. Межмолекулярное взаимодействие влияет на фазовое состояние полимеров, способствуя упорядочению макромолекул, в том числе кристаллизации, с образованием надмолекулярных структур различного типа (см. 5.3). Из-за высокой энергии когезии полимеры труднее растворяются, чем низкомолекулярные соединения, и для них труднее подбирать растворители (см. 7.1). Межмолекулярное взаимодействие делает полимеры химически менее реакционноспособными по сравнению с низкомолекулярными соединениями аналогичного химического строения, так как химическому реагенту для проникновения в массу полимера необходимо преодолеть энерг ию когезии. Внутримоле- [c.128]

При нафевании твердого полимера, стеклообразного или кристаллического, тепловая энергия переходит в кинетическую энергию макромолекул. Тепловое движение нарушает межмолекулярное взаимодействие, и полимер сначала переходит в высокоэластическое релаксационное состояние (оставаясь твердым по агрегатному состоянию), а затем уже в вязкотекучее (жидкое афегатное состояние). Переходы полимера из одного состояния в другое, как нефазовые, так и фазовые, происходят не при каких-то определенных температурах (температурных точках), а в некоторых интервалах температур. Средние температуры этих интервалов называют температурами перехода (Тп). [c.148]

Следует заметить, что фазовый переход полимера из кристаллического состояния в аморфное стеклообразное возможно осуществить без превращения из твердого по агрегатному состоянию в жидкий, как у низкомолекулярных соединений. Кристаллический полимер нафевают до температуры, близкой к Гт, а затем резко охлаждают (переохлаждают) в результате полимер превращается в аморфный. Это так называемая амор-физация полимеров. [c.153]

Структура полимеров в разных фазовых и агрегатных состояниях была достаточно подробно рассмотрена в части первой и гл. IV. Ее существенная особенность — разнообразие возможных конформаций макромолекул при упаковке цепей в разных конформациях получаются различные типы морфоз, образующих структурную иерархию, заканчивающуюся объ-емно-конденсированной системой или раствором — в обоих случаях большой одно- или мультикомпонентной системой, физические свойства или области переходов которой предопределены структурой самих макромолекул (конфигурационной информацией) и характером разных уровней надмолекулярной структурной организации. Физические свойства полимеров в разных состояниях не только предопределяют конкретные возможности их рациональных применений, но и — как вообще в физике — определяют выбор методов исследования, так как всегда существует более или менее сложные, прямые или непрямые, корреляции между структурой и всеми физическими свойствами. [c.317]

Суперпозиция фазово-агрегатных и релаксационных состояний тоже приводит к появлению ряда сугубо полимерных физических и механических свойств. Наиболее характерный пример — кристаллизующиеся каучуки. Поскольку обычно температуры стеклования и размягчения лежат ниже температуры плавления, кристалло-аморфный полимер может существовать в виде взвеси кристаллитов, связанных в паракристаллическую сетку Хоземанна (в примере с взвесью кристаллитов простого вещества в стеклообразной матрице сетка отсутствовала) в стеклообразной или высокоэластической матрице. Поскольку температура текучести зависит от молекулярной массы и простого соответствия между ней и Тал нет, возможны ситуации, когда после размягчения аморфной матрицы полимер будет сохранять твердоподобие из-за высокой степени кристалличности типичный пример — линейный полиэтилен. [c.322]

Основным в отношении физики полимеров разделом этой главы мы считаем разд. XIII. 2, где вкратце обсуждены причины, порождаемые суперпозицией фазово-агрегатных и релаксационных состояний полимеров и, соответственно, фазовых и релаксационных переходов. [c.329]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология