Характеристика физических состояний полимеров

Прежде чем перейти к характеристике физических состояний полимеров, следует в самом общем виде дать понятия о релаксационных явлениях в полимерах, поскольку эти явления целиком связаны с оценкой свойств и значениями температур переходов полимеров из одного физического состояния в другое. [c.372]

Изучение влияния температуры на электропроводность позволяет проследить влияние на эту характеристику физического состояния полимеров и поэтому имеет практическое значение. Исследование зависимости у =/( ) осложняется влиянием на нее времени т выдержки образца под напряжением. Из рис. 11 видно, что у поли-га-хлорстирола при изменении т резко изменяется как значение эффективной электропроводности, так и характер ее зависимости от температуры, причем наибольшее влияние т наблюдается при низких температурах. Например, при увеличении времени выдержки [c.26]

Характеристикой физического состояния полимера может служить величина деформации, развивающаяся в течение определенного промежутка времени при заданных величинах температуры и напряжения. [c.58]

Изучение зависимости электропроводности от температуры представляет практический интерес и позволяет проследить влияние на эту характеристику физического состояния полимера. Следует отметить, что исследование данной зависимости в ряде случаев существенно осложняется влиянием на нее времени выдержки образца под напряжением. Поэтому наибольший интерес представляют работы, в которых при исследовании электропроводности варьировались как температура, так и время выдержки образца под напряжением. [c.29]

Комплекс структурно-механических характеристик полимерных материалов зависит от физических состояний полимеров. [c.122]

По своим электрическим свойствам полимеры являются типичными диэлектриками. Их поведение в электрическом поле определяется такими характеристиками, как удельное электрическое сопротивление (объемное и поверхностное), электрическая прочность, диэлектрическая проницаемость и диэлектрические потери. Электрические свойства полимеров зависят от химического строения и физического состояния полимеров, от условий их испытаний и эксплуатации, в частности, от частоты и амплитуды напряженности внешнего поля, температуры, влажности среды, конструкции электродов и геометрических размеров испытуемого образца. Испытания электрических свойств полимеров необходимо не только для оценки их эксплуатационных качеств, но и для исследования их химического строения и структуры. [c.135]

Учение о фазовых и физических состояниях полимеров имеет большое практическое значение для технологии переработки и для эксплуатации полимерных материалов. Взаимное расположение цепей определяет все механические характеристики волокон, пленок, каучуков, пластических масс, и задача полу ения полимерных материалов с заданными свойствами в очень сильной степени зависит От Структуры, которая придается материалу в технологических Процессах. [c.151]

Измерение механических характеристик пластмасс, их растворов и расплавов по методу вынужденных гармонических колебаний широко распространено в практике лабораторных исследований. Это обусловлено ясным теоретическим обоснованием метода, что позволяет находить достоверные значения модуля упругости и механичеоких потерь возможностью варьирования частоты в широких пределах, что особенно важно для физических состояний полимеров и областей переходов, в которых механические характеристики материала резко зависят от частоты пригодностью метода для измерений в очень широком диапазоне измеряемых параметров. Метод вынужденных колебаний применяют в области частот от Ы0- примерно до Ю Гц для материалов с модулями упругости от 1 до 10 Па и значений б от [c.129]

При рассмотрении влияния давления на вязкость необходимо учитывать, что под действием давления может измениться физическое состояние полимера — произойти его стеклование и кристаллизация. Наиболее существенно изменение температуры стеклования, так как весь комплекс вязкоупругих характеристик определяется удаленностью данного состояния полимера от области его перехода в стеклообразное состояние. [c.206]

Накопление количественных данных по внутренним напряжениям и прочностным характеристикам полимерных покрытий в широком интервале температур позволило изучить условия их разрушения под действием внутренних напряжений в различных физических состояниях полимера с учетом масштабного и временного факторов. Разработаны новые или [c.5]

Итак, две точки на термомеханической кривой Тс и Т ) характеризуют температурные области, соответствующие трем физическим состояниям полимеров. Эти температуры являются важнейшими характеристиками, позволяющими назначить температурные интерва.лы формования изделий из полимеров и эксплуатации этих изделий. [c.14]

МТП), которая связана с физическим состоянием полимера и зависит от коллоидных характеристик системы. [c.67]

Каждому физическому состоянию полимера соответствует определенный способ переработки в твердом состоянии могут быть использованы механические методы (точение, сверление, фрезерование и др.), в высокоэластическом — пневмо- и вакуум-формование, гибка, штампование и другие, а в вязкотекучем — литье под давлением, экструзия, прессование и др. Таким образом, для определения температурных областей, в пределах которых может быть использован тот или иной метод переработки, необходимо знать температуры, при которых полимер переходит из одного физического состояния в другое. Кроме того, знание указанных температур необходимо для оценки эксплуатационных характеристик полимерных материалов (верхней допустимой температуры применения) и определения температуры, до которой следует охлаждать изделия на заключительной стадии переработки во избежание деформации при их удалении из формующего инструмента или при транспортировке. [c.58]

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]

Физическое состояние полимера. Обычно для полимеров, находящихся в стеклообразном состоянии, преобладает первый эффект и при сорбции физически активных сред их прочностные характеристики ухудшаются, причем активно происходит процесс растрескивания. [c.234]

Переход от одного физического состояния в другое происходит непрерывно, путем постепенного изменения термодинамических характеристик полимера в не1<ото-ром диапазоне температур. Средняя температура этого диапазона при переходе из стеклообразного состояния в высокоэластическое представляет собой температуру стеклования (Тс), а из высокоэластического в вязкотекучее— температуру текучести (Гт) . Вопрос о зависимости газопроницаемости полимеров от их физического состояния является областью обширных исследований. Особый интерес представляют собой результаты исследования газопроницаемости в переходной области с одновременным рассмотрением стеклообразного и высокоэластического состояния полимеров. [c.110]

Под физической структурой понимают устойчивое расположение атомов, молекул, агрегатов молекул, обусловленное физическими взаимодействиями. Для полимеров можно выделить два уровня физической структуры. Первый относится к молекуле (физическая структура макромолекулы) и наряду с химическим строением молекулы учитывает внутримолекулярное нехимическое взаимодействие, второй - к конденсированному состоянию полимера и определяется не только молекулярными характеристиками, но и межмолекулярными взаимодействиями (физическая структура полимера). [c.118]

Пластификация - это введение в полимер совмещающихся с ним низкомолекулярных нелетучих веществ с целью улучшения технологических и эксплуатационных характеристик полимерных материалов. В зависимости от химической природы и физической структуры полимера, а также от природы пластификатора и его концентрации, введение пластификатора в полимер может снижать либо Т , либо 7 , либо одновременно обе температуры перехода. При этом у гибкоцепных полимеров происходит уменьшение интервала высокоэластического состояния при увеличении количества пластификатора, вплоть до полного исчезновения интервала Г< ...Гт (растворение полимера в пластификаторе). У жесткоцепных полимеров, наоборот, при введении пластификатора температурная область высокоэластического состояния расширяется. [c.169]

В будущем диаграммы физического состояния, безусловно, должны стать неотъемлемой характеристикой для каждой системы полимер — пластификатор. [c.144]

Упругие свойства отвержденных клеев, зависящие от физического состояния эпоксидного полимера, плотности сетки химических связей и интенсивности межмолекулярного взаимодействия, во многом определяют когезионную прочность пленки клея и, следовательно, работоспособность соединений. Однако этим вопросам не уделяется пока должного внимания, и в литературе приводятся в основном данные об изменении прочности клеевых соединений при воздействии температуры и некоторых других факторов. Установление взаимосвязи между характеристиками соединений и упругими свойствами пленок клеев различного состава облегчает создание соединений с требуемыми эксплуатационными параметрами. [c.128]

Естественно, что термодинамические исследования растворов полимеров и изучение структуры полимерных волокон и пленок, начатые В. А. Каргиным ранее, были продолжены, но с учетом развития работ по механическим свойствам полимеров. Это привело к разработке важнейшей проблемы связи механических свойств полимеров с их структурными характеристиками. Начав с изучения влияния химического строения и ориентации макромолекул на свойства волокон и пленок, В. А. Каргин впоследствии пришел к выводу о существовании надмолекулярной структуры в полимерах во всех их физических состояниях и об ее существенной роли в формировании механических свойств полимеров. Особое значение имело то, что В. А. Каргин сразу обратил внимание на плодотворность проведения исследований меха- [c.9]

Аморфно-жидкие линейные полимеры могут находиться в трех физических состояниях стеклообразном, высокоэластическом и вязкотекучем. Для каждого из этих состояний характерен определенный комплекс физикомеханических свойств материалов. Для низкомолекулярных веш,еств является совершенно обычным, что в число характеристик вегцества входят температуры плавления и кипения. Аналогично и при изучении свойств полимеров следует в числе характеристик веш ества указывать температурные области переходов из одного физического состояния в другое. Только знание этих характеристик позволяет производить сравнения физических свойств различных полимеров, а также позволяет судить о комплексе свойств полимеров при разных температурах. [c.246]

Молекулярные движения в полимерах ниже температуры стеклования. Важной особенностью твердых полимеров, способных к холодной вытяжке, является возможность осуществления в них крупномасштабных сегментальных движений при температуре ниже температуры стеклования. Эта возможность особенно наглядно выявляется при исследовании низкотемпературного отжига полимерных стекол. Влияние отжига на механические и теплофизические свойства стеклообразных полимеров подробно рассмотрено в работах Петри и др. [30—33]. Установлено, например, что отжиг аморфного полиэтилентерефталата при 50 °С приводит к потере его способности деформироваться с образованием шейки, так что образец разрушается при малых (около 4 %) удлинениях даже при весьма низких скоростях деформации (10%/мин). Отжиг ниже температуры стеклования приводит также к заметному изменению объема, энтальпии, динамического модуля сдвига и механических потерь. Изменение перечисленных характеристик полимеров зависит от длительности отжига, однако при каждой температуре после достижения некоторого равновесного стеклообразного состояния отжиг перестает влиять на свойства полимера. Если же полимер нагреть выше Гс и после этого закалить резким охлаждением, то все неравновесные (зависимые от длительности отжига) характеристики образца восстанавливаются. Изменения показателей физических свойств полимера в зависимости от условий его отл и- [c.8]

Изучение физических состояний и температурных характеристик полимеров имеет большое практическое значение для технологии переработки полимерных материалов и эксплуатации изделий из них. [c.41]

В последующих главах, которые будут посвящены генезису и структуре студней полимерных веществ, подробно рассматриваются свойства этих систем. Однако для того чтобы объяснить причины объединения в отдельный класс этой большой и разнообразной группы систем, необходимо предварительно дать общую характеристику их и в первую очередь кратко описать те свойства, которые относятся к классификационным признакам студней, отличающим их от других форм (физических состояний)- систем полимер — растворитель. [c.11]

К сожалению, существует лишь теория для описания поведения систем более или менее гибких макромолекулярных цепей, а также образованных из них хаотических сеток хотя и она находится в очень и очень незавершенном состоянии. А вот вопрос о связи химического строения главной цепи самих макромолекул и их ответвлений, узлов, строения сеток или, иными словами, о связи химического строения макромолекулярных образований с характеристиками элементов надмолекулярной структуры, а также вопрос о связи тех и других с формированием комплекса физических свойств полимерных тел,— эти вопросы только чуть-чуть затронуты для гибких линейных цепей и недостаточно рассмотрены для других типов полимерных цепей. Совершенно очевидно, что отсюда возникает крупная проблема создать систематическую теорию физических свойств полимеров для всех типов строения макромолекул, раскрыть общность их [c.135]

Таким образом, приведенная на рис. 19 модель имеет глубокий физический смысл, а ее константы могут быть связаны с молекулярными параметрами. Теоретический расчет ее движений показывает, что она проявляет весь комплекс релаксационных явлений в аморфных полимерах (три физические состояния, возникновение набора времен релаксации и т. д.). Поэтому при помощи такой модели открывается возможность теоретического.исследования законов деформации полимеров и их связи со строением молекул. Именно этим и отличается приведенная выше модель полимера от множества описанных в литературе моделей, подобранных при помощи внешних и очень поверхностных формальных аналогий. Эти формальные модели не могут быть поставлены в прямое соответствие с реальными явлениями и поэтому не позволяют вскрыть зависимости между молекулярными и модельными характеристиками. В силу этого рассмотрение такого типа моделей физически бессодержательно. [c.93]

Изучение влияния температуры на элек1рическую проводимость позволяет проследить влияние на эту характеристику физического состояния полимеров и поэтому имеет практическое значение. Исследование зависимости V — осложняется влиянием на нее времени т выдержки образца под напряжением. Из рис. 19 видно, что у поли-/г-хлорстирола при изменении т резко изменяется как значение эффективной проводимости, так и характер ее зависимости от температуры, причем наибольшее влияние т наблюдается при низких температурах. Например, при увеличении времени выдержки от 0,01 до 1200 с значение эфф падает на пять с лишним порядков, а максимум на кривой 1 УэФФ— 1/ в области температуры стеклования становится все менее четко выраженным. Данные, аналогичные представленным на рис. 19, были получены для многих других полимеров. [c.53]

Общие принципы определения динамических характеристик пластмасс (равно как и других полимерных материалов), изложенные в предыдущем разделе, реализуются Б различных измерительных схемах. Основным фактором, который требует создания разнообразных в очень широком интерщале частот —от 10 до 10 Гц, методов, является необходимость проведения измерений поскольку характеристики полимерных материалов в сильной степени зависят от частоты, причем во многих случаях эта зависимость носит принципиальный характер, так что без указания на частоту измерений вообще нельзя судить о типе поведения или физическом состоянии полимера. [c.105]

Рассмотренными выше работами по вязкотекучим свойствам полимеров были завершены исследования природы полимерного состояния вещества в широком интервале температур. Обобщение всех полученных экспериментальных данных позволило выдвинуть представления о трех физических состояниях линейных аморфных полимеров. Был разработан и предложен совместно с Т. И. Соголовой оригинальный метод характеристики физических состояний, основанный на определении податливости полимерного образца в широком интервале температур,— термомеханический метод, получивший в настоящее время распространение в различных вариантах в практике работы исследовательских институтов и заводских лабораторий. Отображая главнейшие свойства полимеров — их механические свойства, термомеханический метод оказался весьма эффективным для[ установления в по-лимергомологическом ряду молекулярного веса или степени полимеризации, при которых в результате количественных изменений (из-за удлинения цепных молекул) вещество переходит в качественно новое — полимер- [c.10]

Вопросы, как и при каких условиях должна работать машина, связаны между собой и не имеют однозначного ответа. Современные представления о природе полимеров и разрушении полимерных тел позволяют предположить, что в зависимости от физического состояния полимера и скорости деформации существуют по крайней мере два механизма механокрекинга. Первый 11меет преобладающее значение для полимеров, находящихся в стеклообразном состоянии, и определяется упругими деформациями и хрупким разрушением материала независимо от причин, нх вызывающих. Второй — химическое течение — реализуется в полимерах, находящихся в высокоэластическом и вязкотекучем состояниях. Этот механизм может сопутствовать вязкому течению и определяется временными характеристиками материала и механических воздействий. Оба эти механизма независимы и могут -закладываться друг на друга, поскольку любая деформация полимерного тела содержит упругую и пластическую составляющие. [c.263]

Полосы регулярности следует отличать от полос стереорегулярности, которые связаны непосредственно с определенной сте-рической конфигурацией и не связаны с физическим состоянием полимера. Все же очень часто полосы регулярности используют для характеристики стереорегулярности, поскольку конформация молекулы может быть регулярной лишь в стереорегулярном полимере. Степень упорядоченности, определенная на хорошо отожженном образце, — это нижняя граница стереорегулярности. [c.95]

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

Исследование влияния наполнителей на множественные переходы в аморфных полимерах, находящихся в различных физических состояниях, и на величину и положение подобластей стеклообразного состояния показало, что увеличение концентрации наполнителя приводит сначала к резкому увеличению всех определенных из механических характеристик температур перехода, а затем они изменяются мало [184—187]. При этом была обнаружена большая чувствительность температур перехода наполненных полимеров к скорости деформации по сравнению с ненаполненными, объясняемая уменьшением подвижности цепей под влиянием поверхности В результате изменения скорости деформации и концентрации наполнителя один и тот же полимер при данной температуре может находиться в хрупком, хрупкоэластическом, вынужденно-эластическом или высокоэластическом состоянии. При наличии в полимере множественных переходов, как правило, высор-температурные переходы под влиянием наполнителя смещаются в сторону более высоких, а низкотемпературные—более низких температур. [c.101]

Тип 5. Характеристика системы некристаллизующий-ся полимер, область аморфного расслоения — широкая. Диаграмма состояния системы приведена на рис. 31. Физическое состояние системы [c.92]

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]

В период с 1937 г. и до конца жизни в НИФХИ под руководством В. А. Каргина проводились фундаментальные исследования в области физико-химии растворов полимеров, механических свойств высокомолекулярных соединений, механизма образования полЕмерных студней, процессов структурообразования в кристаллизующихся полимерах и морфологии кристаллических структур, исследование влияния надмолекулярной структуры на механические и другие физические свойства полимеров, изучение характеристик вязкотекучего состояния и процессов структурообразования в расплавах полимеров, разработка методов модификации физико-механических свойств кристаллических полимеров, а также исследования в области молекулярной пластификации полимеров, приведшие к установлению правил объемных долей. [c.8]

Как и температура плавления, температура стеклования может считаться конкретной характеристикой индивидуальности данного полимера. Кроме того, температура стеклования имеет важное значение как параметр, определяющий различные физические свойства полимера при данных температуре и давлении. В реологии развитие феноменологических теорий, описывающих поведение полимеров (по крайней мере некристаллизующихся полимеров) в области температур, превышающих температуру стеклования Т , таких, как теория Вильямса — Лендела — Ферри или теории свободного объема, было обусловлено возможностью применения Tg в качестве единственного материального параметра полимера. Благодаря тому, что выше полимеры на микроуровне структуры являются жидкостями, для них оказались справедливыми различные варианты принципа соответственных состояний . Последнее обстоятельство является очень важным, поскольку оно дало возможность детально [c.165]

Измерения М. выполняют 1) для оценки темп-рных и частотных границ различных областей физических (релаксационных) состояний полимеров и температурно-временных областей работоспособности материала, в частности для прогнозирования долговременного поведения материала при эксплуатации 2) для изучения механич. свойств и релаксационных переходов полимеров, что позволяет судить о химическом и физич. строении материала ( механическая спектроскопия ) 3) для наблюдения за физико-химич. процессами, происходящими в материале при его технологич. обработке (при вулканизации каучуков, отверждении термореактивных смол, кристаллизации и др.), с цэлью контроля производства, качества готовой продукции и т. п., а также стабильности ее эксплуатационных характеристик. А. я. Малкин. [c.140]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология