Натуральный каучук теплота кристаллизации

При значительном растяжении натурального каучука (более 51—20%) в адиабатических условиях наблюдается выделение тепла, пропорциональное величине растяжения. При сокращенпи растянутого образца, наоборот, наблюдается поглощение тепла. Тепловой эф )ект не эквивалентен работе, затраченной на растяжение. Величина теплового э )фекта значительно превосходит работу растяжения, выраженную в тепловых единицах. Причиной теплового эффекта растяжения является процесс кристаллизации, точнее — скрытая теплота кристаллизации каучука. По мере [c.100]

В случае растяжения сырого натурального каучука теплота кристаллизации является доминирующей составной частью в общем эффекте Джоуля. У некоторых видов синтетического каучука, не способных кристаллизоваться при растяжении, например у натрийбутадиенового каучука, по этой причине тепловой эффект растяжения выражен незначительно. Вулканизация затрудняет процесс фазового перехода. Благодаря этому при растяжении вулканизатов кристаллические интерференции на рентгенограммах появляются при большем удлинении по сравнению с сырым каучуком и тепловой эффект в пределах до 500% удлинения выражен незначительно (см. кривую 2 на рис. 90). Интенсивное развитие тепла наблюдается в области удлинений от 500 до 800%, когда происходит наибольшее накопление кристаллической фазы. Прекращение процесса кристаллизаций, ограниченное практическим пределом в 70% от общей массы каучука, находит отражение в конечной части кривой, показывающей незначительное выделение тепла. [c.227]

Натуральный каучук при кристаллизации становится мало эластичным, обладает измененной плотностью, теплоемкостью, тепловым расширением и др. теплота плавления кристаллитов (при +10°С) составляет около ИОО кал на звено цепи. Таким образом, в натуральном каучуке [c.233]

Кристаллизация полимеров сопровождается выделением теплоты, что на термограммах выражается экзотермич. пиком в том случае, если в данном темп-рном интервале скорость кристаллизации выше скорости охлаждения или нагрева. Однако отсутствие экзотермич. пиков на термограммах (напр., у натурального каучука, изотактического полистирола) не является еще доказательством того, что кристаллизация в данной темп-рной области не происходит. Характерными точками пика являются темп-ры его начала, максимума и окончания. Темп-ры, соответствующие началу и максимуму пика, обычно можно определить довольно точно. Темп-ру же окончания кристаллизации иногда определить довольно трудно, т. к. возвращение дифференциальной кривой к основной линии м. б. медленным. Кроме темп-рных характеристик кристаллизации, по термографич. кривым могут быть сделаны качественные выводы о характере протекания кристаллизации, о влиянии на кристаллизацию скорости охлаждения, мол. массы, термич. предыстории аморфного полимера и др. [c.363]

Большой интерес представляет исследование теплот растворения растянутых образцов полимеров, так как это позволяет установить наличие или отсутствие фазовых превращений при растяжении. Так, например, теплота растворения в одном и том же растворителе закристаллизованного при растяжении натурального каучука отличается от теплоты растворения аморфного нерастянутого образца. Разность между их теплотами растворения равна теплоте кристаллизации. [c.378]

Если определять теплоты растворения кристаллического полимера и его же аморфной. модификации в одной и той же жидкости, то член АЯ будет одинаков, и тогда по разности между их парциальными теплотами растворения можно определить теплоту плавления или кристаллизации. Таким способом были определены теплоты кристаллизации натурального каучука, полиуретанов и других кристаллических полимеров. [c.331]

При охлаждении или растяжении натурального каучука наблюдается переход его из аморфного в кристаллическое состояние (кристаллизация). Процесс происходит не мгновенно, а во времени. При этом в случае растяжения каучук нагревается за счет выделяющейся теплоты кристаллизации. Кристаллы каучука очень малы, они лишены четких граней и определенной геометрической формы. При температуре около —70° С каучук полностью теряет эластичность и превращается в стеклообразную массу. [c.27]

Кипы натурального каучука (НК) растаривают, снимают с них наружный слой, загрязненный различными включениями. Известно, что при низких температурах НК переходит из аморфного в кристаллическое состояние. Интенсивность кристаллизации НК ускоряется при температурах ниже +10 °С. Кипа закристаллизованного НК требует больших усилий для ее резания и затрат большого количества теплоты на декристаллизацию. На некоторых заводах кипы кристаллического НК разрезают на специальных однолезвиевых ножах (см. рис. 2.5) на куски, которые подвергают декристаллизации в механизированных распарочных камерах путем нагрева при повышенных температурах. На других заводах кипы НК после растаривания целиком направляют на декристаллизацию и затем осуществляют их резку многолезвиевыми ножами (см. рис. 2.7). Технико-экономиче-скими расчетами показано, что декристаллизацию НК целесообразнее осуществлять не в специальных камерах, а в обычных отапливае- [c.46]

Декристаллизация НК. Натуральный каучук при температуре ниже- 25 °С способен кристаллизоваться. НК кристаллизуется участками, кристаллы как бы вкраплены в аморфную массу. С понижением температуры степень кристаллизации каучука увеличивается, но не превышает 0,35. Температура плавления каучука на 5 °С выше температуры его кристаллизации полиое-плавление кристаллов заканчивается при 40°С. Для декристаллизации (распарки) каучук нагревают до 45°С. Скрытая теплота плавления кристаллов 6,1 ккал/кг. [c.151]

Кристаллизация каучука в отличие от стеклования является процессом изменения состояния каучука, которое сопровождается выделением теплоты кристаллизации и резким изменением удельного объема. При кристаллизации каучука невозможна упорядоченность отдельных молекул в целом с образованием кристаллической решетки вследствие большой длины, гибкости и переплетения ьюлекул, поэтому считают, что кристаллы каучука характеризуются упорядоченностью в расположении звеньев молекул, образующих эти кристаллы. Установлено, что длина молекул значительно больше размеров кристаллов. По данным рентгенографии разме ры кристаллов составляют вел 1чину порядка от 100 до 1000 А, в то время как длина молекул натурального каучука около 2000 А. Размеры кристаллов очень малы ввиду возникновения большого количества центров кристаллизации и ограниченной возможности их роста, вследствие этого одна и та же молекула может участвовать в образовании многих кристаллов, пронизывая их и связывая друг с другом. Наличие в связи с этим прочных связей между кристаллами приводит к возникновению внутренних напряжений и невозможности полной кристаллизации всего каучука. На рис. 17 приведена схема молекулярной структуры кристаллизованного каучука. [c.85]

При значительном растяжении натурального каучука (более 15—20. о) в адиабатических условиях наблюдается выделение тепла, пропорциональное величине растяжения. При сокращении растянутого образца, наоборот, наблюдается поглощение тепла. Тепловой эффект не эквивалентен работе, затраченной на растяжение. Величина теплового эффекта значительно превосходит работу растяжения, выраженную в тепловых единицах. Причиной теплового эффекта растяжения является процесс кристаллизации, точнее—скрытая теплота кристаллизации каучука. По мере растяжения увеличивается степень кристаллизации, возрастает и тепловой эффект растяжения. Поэтому тепловой эффект наблюдается только при растялсении кристаллизующихся каучуков—натурального, полихлоропренового и некоторых других. [c.100]

Уже первые исследования показали, что плавление г(мс-1,4-поли-2-метилбутадиена (натурального каучука) имеет неравновесный характер (разд. 9.1.2). Более подробное изучение зависимости температуры плавления этого полимера от условий кристаллизации, которое провели Ким и Манделькерн [129], показало наличие двух пиков плавления. На рис. 9.24 показано, как зависят обе температуры плавления от температуры кристаллизации. Более высокая температура плавления соответствует всегда основному переходу (приведенные отношения теплот плавления равны 3 и 5). Низкотемпературный пик появляется только пр длительных временах кристаллизации. Ким и Манделькерн [129] предпо ложили, что двойной пик плавления обусловлен не существованием различных кристаллических форм (это было подтверждено рентгенографи [c.246]

Величина теплового эффекта, связанного с необратимыми процессами внутреннего трения, не может быть оценена сколько-нибудь достоверно. Однако совершенно очевидно, что эта составляющая эффекта Джоуля вместе с только что описанной составляющей теплового эквивалента работы не может быть больше самой работы растяжения. Между тем величина эффекта Джоуля, как уже отмечалось, примерно в 10 раз превосходит работу растяжения. Этот избыток энергии можно объяснить, как это впервые сделал Хок, теплотой кристаллизации каучука, наблюдающейся при растяжении последнего. Явление двойного лучепреломления, наличие кристаллических интерференций на рентгенограммах растянутого каучука, повышение плотности каучука — все это согласно указывает на ориентацию молекулярных цепей в направлении растяжения и, наконец, на возникновение кристаллической фазы. Чем больше степень растяжения, тем в большей степени проявляются эти показатели роста кристаллической фазы. Интенсивность кристаллических интерференций на рентгенограмме растянутого каучука и тепловой эффект растяжения возрастают с увеличением деформации. Из данных рентгенографического анализа следует, что при удлинении на 700—800% около 607с натурального каучука переходит в кристаллическую фазу. Тепловой эффект при этой степени растяжения составляет 6 кал/г и за вычетам теплового эквивалента работы растяжения равняется 5,6 кал/г. Таким образом, теплота полного перехода каучука в, кристаллическое состояние по данным теплового эффекта растяжения составляет примерно 9 кал/г. Это значение нахо- [c.226]

Рассматриваемое явление практически не зависит от молекулярного веса и степени вулканизации. Оно не ограничивается натуральным каучуком, но было установлено также в отношении неопрена. Оно, вероятно, имеет место и для других выеокополимеров, в частности для тех, температура кристаллизации которых может меняться благодаря их низкой степени кристаллизации и незначительной теплоте плавления. Паркс [107] подчеркнул, что теплота плавлеиия порядка 5 кал1гр. значительно меньше, чем значение таковой в 30—50 кал гр, присущее линейному парафину высокого молекулярного веса. [c.129]

На рис. 26 приводятся некоторые результаты исследований для натурального каучука. При удлинегши до 300% (л, ==4) повышение температуры ограничивается несколькими десятыми градуса. При больших удлинениях разогревание происходит в гораздо б6льп1еи степеии, что объясняется скрытой теплотой кристаллизации. Синтетические каучуки, нанример неопрен и бутилкаучук, которые кристаллизуются при растяжении, проявляют подобный тепловой эффект. Некристаллизую-н неся сорта синтетических каучуков, как пербунан, разогреваются максимально на 2° С. [c.581]

И не является более обратимым, охлаждение при сжатии оказывается большим, чем тепловыделение при растяжении. Этот очень большой тепловой эффект соответствует скрытой теплоте кристаллизации, которая накладывается на нормальный эффект, получающийся благодаря изменению конфигурационной энтропии. Более сильный эффект при сокращении объясняется запаздыванием во времени кристаллизационных процессов, что Дарт, Энтони и Гут, действительно, в состоянии были обнаружить термически. Подобные явления, связанные с кристаллизацией, были обнаружены на других свойствах, например в двойном лучепреломлении. Эти эффекты будут обсуждаться дальше. Неопрен (полихлорбутадиен), который также кристаллизуется при растяжении, дает кривую, довольно сходную с кривой натурального каучука, но в этом случае кривая сокращения лежит ниже кривой растяжения. Это зависит, вероятно, от большого развития релаксационных процессов в таком каучуке. [c.42]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология