Диаграммы состояний полимер полимер

Рис. 2.3. Фазовые диаграммы состояния растворов полимеров состав - температура

Бинодаль - кривая на диаграмме состояния смеси полимер - полимер или полимер - растворитель, отвечающая составу фаз, находящихся в равновесии при различных температурах. Является границей между стабильным и нестабильным состояниями смесей. Определяет границы равновесных состояний расслоившейся системы. [c.396]

IV. I. ДИАГРАММЫ СОСТОЯНИЯ СИСТЕМ ПОЛИМЕР - РАСТВОРИТЕЛЬ [c.112]

Однако построение диаграмм состояния системы полимер — пластификатор связано с большими экспериментальными трудностями, обусловленными как малыми скоростями. установления фазового равновесия, так и отсутствием надежных методов обнаружения расслаивания в высококонцентрированных системах. [c.144]

Для построения диаграммы состояния полимер — пластификатор, можно воспользоваться данными изучения теплоемкости систем полимер — кристаллизующийся пластификатор в зависимости от концентрации последнего [49, 50]. По этим данным строят кривую зависимости температуры стеклования системы от ее состава и кривую плавления кристаллизующегося избытка пластификатора в системе. Третьей кривой является бинодаль, описывающая-взаимную растворимость компонентов в зависимости от температуры. [c.144]

Как было показано Панковым и сотр. [25], равновесия в системе аморфный полимер — растворитель могут быть охарактеризованы графически диаграммами состояний в координатах состав — температура, вполне аналогичными диаграммам состояний низкомолекулярных бинарных систем, образованных ограниченно смешивающимися жидкостями. При температурах выше верхней критической температуры смешения или ниже нижней критической температуры смешения термодинамически устойчивы гомогенные растворы полимера любой концентрации. [c.58]

Многообразие физических форм и свойств систем полимер— растворитель, обусловленное как различием в свойствах самих компонентов, так и положением системы на диаграмме состояния, делает целесообразной классификацию этих систем. Для такой классификации единственной возможностью является использование геометрических приемов анализа, которые были описаны применительно к этим системам в предыдущей главе и которые заключаются в использовании соотношения положений, а не соотношения величин. Основные принципы такого анализа сводятся к определению общей конфигурации областей распада системы на равновесные фазы, к установлению тенденции в смещении кривых фазового равновесия при переходе от низкомолекулярного компонента к полимеру, к оценке взаимного положения кривых аморфного и кристаллического равновесий и т. п. Уже отмечалось, что в настоящее время нельзя решить задачу аналитического (функционального) описания всех этих соотношений из-за отсутствия уравнения состояния конденсированных систем, и тем более систем с участием полимерного компонента. Именно поэтому в основу классификации систем полимер — растворитель положено исследование диаграмм состояния. [c.84]

Но если система иолимер — пластификатор соответствует системе полимер — растворитель, то, естественно, возникает вопрос о причинах выделения проблемы пластификации в самостоятельную главу. Такое выделение объясняется не только ирак-тнческой вал ностью пластифицированных систем, но и тем, что при этом рассматривается область диаграммы состояния системы полимер — растворитель, слабо освещенная в предыдущих главах. [c.351]

Соверщенно условно, но достаточно наглядно можно представить на диаграмме состояния систем полимер — растворитель относительно самостоятельные технологические области переработки полимеров через растворы (рис. [c.351]

Рис. 145. Области технологически важных систем на диаграмме состояния полимер — растворитель (пластификатор). Пояснения см. в тексте.

Учитывая, что вопросы пластификации полимеров изложены в разных аспектах достаточно подробно в ряде монографий, посвященных реологии полимерных систем, и в специальных обзорных статьях (укажем, в частности, на подробный обзор Козлова ), остановимся кратко лишь на рассмотрении пластифицированных систем с точки зрения тех закономерностей, которые вытекают из анализа диаграммы состояния системы полимер — растворитель. Что касается примеров пластифицированных систем, то они также подробно описаны в соответствующих монографиях по технологии производства отдельных изделий из полимерных материалов. [c.352]

ДИАГРАММА СОСТОЯНИЯ СИСТЕМЫ ПОЛИМЕР-ПЛАСТИФИКАТОР [c.353]

Одним из приемов модификации свойств полимеров -является введение в полимер пластификаторов. Пластификатор представляет собой обычный растворитель, отличающийся от других растворителей только низкой упругостью паров при нормальных температурах и соответственно малой летучестью. Вследствие этого свойства системы полимер — пластификатор определяются обычной диаграммой состояния и самостоятельное рассмотрение такой системы представляет интерес главным образом потому, что в отличие от других растворов полимеров названная, система характеризуется, как правило, малым содержанием растворителя (пластификатора), т. е. находится в той области концентраций полимера, которая лежит за пределами текучести системы. [c.366]

Рис. 5. Диаграмма состояний полимер-растворитель.

Рис. 4. Диаграммы состояний систем полимер — растворитель

Рис. 3.4. Диаграмма состояний системы полимер — растворитель (X — состав, Т — температура).

Набухание аморфных полимеров. Теоретически степень Н. аморфного полимера, свободного от остаточных внутренних напряжений и с однородным молекулярномассовым распределением по всему объему, определяется положением точки на диаграмме состояния системы полимер — низкомолекулярная жидкость (рис. 3). Если через х обозначена доля полимера (по массе) в системе при темп-ре Т , то степень набухания по мас- [c.157]

Рис. 3. Диаграмма состояния системы полимер (Я)— низкомолекулярная жидкость (Ж) Тк — критич. темп-ра совместимости компонентов То— темп-ра опыта хо — равновесная концентрация полимера в набухшей системе при темп-ре опыта. Область распада системы на две

Таким путем Бренстедом впервые были получены диаграммы состояния систем полимер — жидкость I — жидкость II [30]. Они представлены на рис. 10.8. Сплошная линия отделяет область гомогенных растворов от гетерогенной области. Ноды соединяют точки, отвечающие составам двух сосуществующих слоев, один из которых представляет собою бинарную смесь жидкостей. Размер области неограниченного смешения зависит от природы компонентов. [c.286]

Рис. 28. Диаграмма состояния растворов полимеров

Рис. 1.5. Диаграмма состояния системы полимер (П) — растворитель (Р) в области ограниченной совместимости компонентов (объяснение в тексте).

Рис. 1.9. Диаграмма состояния системы полимер — растворитель с нижней и верхней критическими температурами смешения, лежащими ниже температуры затвердевания и выше температуры кипения жидкости.

Для фазовых равновесий в полимерных системах характерно наличие различных видов диаграмм состояния полимер—растворитель, некоторые из которых схематически приведены на рис. 2.4. На этих диаграммах заштрихованная область отвечает состоянию несовместимости комионентов системы, то есть сосуществования двух фаз. [c.45]

Рис. 8.8. Диаграммы состояния системы полимер (П) — растворитель (Р)

Рис. 4.9. Диаграмма состояния системы полимер (П) — растворитель (Р).

В связи с растворимостью полимеров и рассмотрением диаграмм состояния систем полимер — растворитель целесообразно несколько [подробнее осветить вопрос о физико-химическом подходе к выбору растворителя для полимера, перерабатываемого в волокна. [c.87]

Взаимная смешиваемость компонентов существенно зависит от температуры. Например, для многих систем область ограниченной растворимости компонентов уменьшается с повышением температуры, и при некоторой температуре То, на рис. 111.4) наблюдается полная смешиваемость. Эта температура и является верхней критической температурой растворения. Соединив плавной кривой точки, отвечающие составам фаз, находящихся в равновесии при разных температурах и ВКТР, получим диаграмму состояния системы полимер — растворитель (так называемую бинодаль). При температуре Тх (см. рис. III. 4) зависимость АО см от состэвз имеет два минимума и один максимум. С повышением температуры все эти точки сближаются, пока не сольются в одну точку, поэтому критической температуре соответствуют равенства [c.89]

Что касается характера образующихся при кристаллизации фаз, то кристаллическая фаза обычно полиди-сперсна и несовершенна, т. е. содержит значительное количество макромолекул или их участков, обладающих свойствами аморфного состояния. Для объяснения особенностей другой фазы — насыщенного раствора полимера над кристаллической фазой — необходимо сослаться на сдвиг точки эвтектики на диаграмме состояния в сторону растворителя (см. рис. 20). Резкий сдвиг эвтектической точки приводит к тому, что температура плавления (кристаллизации) относительно медленно снижается по ере увеличения количества растворителя в системе и лишь при малых концентрациях полимера начинает рез--со падать. Поэтому при температурах, лежащих несколько ниже температуры плавления чистого полимера, концентрация его в равновесной фазе над кристаллическим толимером оказывается незначительной. Многие полимеры при получении монокристаллов выкристаллизовывают из очень разбавленных растворов. [c.68]

Для изображения трехкомпонентной системы — простейший из многокомпонентных систем, а система полимер — растворитель (особенно смесевый растворитель) является многокомпонентной, —требуется три координаты для отсчета концентраций компонентов и еще одна координата для температуры. При использовании треугольных диаграмм можно ограничиться тремя измерениями. В этом случае диаграмма состояния системы полимер—бинарный растворитель изображается в трехгранной призме. [c.18]

На рис. 5 представлена объемная диаграмма состояния системы полимер — растворитель — разбавитель. Среднее поперечное сечение соответствует состоянию системы при температуре эксплуатации. В этом сечении область фазового расслоения определяется наличием разбавителя. Представленная диаграмма идеализирована. В реальных системах область фазового расслоения асимметрична и сильно смещена в сторону разбавителя. Хороший растворитель вызывает расслоение системы при температурах, значительно ниже температуры эксплуатации. На рис. 6, а изображено продольное сечение призмы АВСО при постоянной концентрации полимера. Этот рисунок соответствует второму варианту бинарного растворителя. С увеличением содержания разбавителя область существования гвмогенных растворов увеличивается до некоторого предела, а затем снова сужается. [c.19]

На рис. 17 показано изменение вязкости (при т -V 0) при изменении соотношения полимеров в растворе. Пунктиром показана область существования однофазных растворов. Видно, что еще до явного выделения второй фазы, т. е. в области однофазных прозрачных растворов, происходит резкое уменьшение вязкости (в 7—10 раз для разных систем), к моменту расслаивания вязкость достигает минимума, а затем опять растет при даль- нейшем изменении состава смеси. Падение вязкости здесь вызвано добавлением более вязкого раствора полиизонрена к менее вязкому раствору ПС, поэтому какие-либо объяснения, связанные с межструктурной пластификацией одного полимера другим, здесь не годятся. Представляется более убедительным сопоставить полученные данные с диаграммой состояния смеси полимеров (рис. 1). При приближении системы к составу абсолютно нестабильной, быстро расслаивающейся смеси, соответствующему при данной температуре точке, лежащей на спинодали, раствор смеси полимеров сначала проходит область составов между бинодалью и спинодалью, т. е. область так называемых метастабильных состояний [21, 203]. Концентрационная область метастабильного состояния в полимерах может быть, по-видимому, достаточно велика, особенно если учесть их широкое распределение по молекулярным [c.51]

В качестве примера для иллюстрации предельных состояний полимера (состояний, в которых происходит разрушение) рассмотрим диаграмму нагрузка — деформация полимера (рис. 4.3) при различных температурах (или при различных скоростях деформации). Кривая 1 отвечает хрупкому разрушению образца, при котором разрушению предшествуют лишь упругие деформации. В этом случае разрывное напряжение стхр равно прочности полимера. Кривая 2 отвечает разрушению полимера выше температуры хрупкости Тхр — в нехрупком стеклообразном состоянии, при котором разрушению предшествует вынужденная высокоэластическая деформация, развивающаяся в полимере при достижении предела вынужденной высокоэластнчности Оа. При переходе напряжения через значение сГв образец теряет устойчивость при малом приращении напряжения происходит большое приращение высокоэластической деформации. В этом случае под прочностью полимера понимается предел вынужденной высокоэластичности. Разрывное напряжение ар несколько больше ав, так как в процессе вытяжки полимер упрочняется. Материал в этом случае характеризуется двумя предельны- [c.62]

Рис. 4. Диаграмма состояния системы полимер (П) — низкомолекулярная жидкость (Ж1) — растворитель (Жг) а — начальный состав на хшего полимера б — суммарный состав системы после введения растворителя в — конечный состав набухшего полимера.

Первые работы по применению правила фаз к растворам полимеров принадлежат Зеренсену и Мак-Бену [11], которые изучали процессы высаливания белков и желатины из водных растворов солями Ыа2304, (NH4)2S04, КНОз, КаКОз и т.д. Зная число компонентов и число фаз, они рассчитывали по уравнению (10.3) число степеней свободы для исследованных систем. На основании этого был сделан вывод, что растворы желатины термодинамически устойчивы в том смысле, в каком устойчивы кристаллы или растворы сахара и соли . Несмотря на наличие таких указаний, растворы желатины, так же как и других полимеров, очень долго считались коллоидными, агрегативно и термодинамически неустойчивыми системами. Такие представления, однако, впоследствии были опровергнуты и было показано, что самопроизвольно образующиеся растворы полимеров являются истинными растворами. Большую роль в этом сыграли работы Каргина, Роговина и Папкова [12], которые получили первые диаграммы состояния полимер— растворитель. Они обратили внимание на то, что все точки на кривой взаимного смешения получены в равновесных условиях, следовательно, состояние системы не зависит от пути достижения равновесия. Поэтому применимость правила фаз является критерием обратимости и термодинамической устойчивости системы полимер — растворитель. [c.282]

Рис. 17.15. Диаграмма состояния системы полимер — полимер с НКТР

При проникновении жидкого пластификатора в полимер может происходить коллоидное или молекулярное диспергирование. Если пластификатор имеет сродство к полимеру, то он диспергируется молекулярно — образуется истинный р-р пластификатора в полимере, т, е. полимер набухает в пластификаторе (см. Набухание). Если пластификатор не имеет сродства к полимеру, набухания пе происходит, но в смесителе или па вальцах можно приготовить коллоидную систему. Образующаяся эмульсия является термодинамически и агрегативно неустойчивой системой, которая через какой-то промежуток времени (нри хранении или эксплуатации) расслаивается, Внешне это выражается в появлении капелек или кристалликов пластификатора на поверхности изделия или в помутнении прозрачного изделия. Если система образует истинный раствор, т. е. термодинамически устойчива, ее принято называть совместимой. При самопроизвольном набухании полимер совмещается с пластификатором, при коллоидном дисиергировании—не совмещается. Истинные р-ры образуются при взаимодействии полимера и пластификатора, близких по полярности. Резко отличные но полярности полимер и пластификатор не совмещаются. Количество введенного пластификатора должно соответствовать его истинной растворимости в полимере в широкой области темп-р, охватывающей темп-ры хранения и эксплуатации изделий. Учитывая это, при подборе пластификаторов необходимо исследовать диаграммы состояния систем полимер — пластификатор в широкой области темп-р и концентраций. [c.26]

На рис. 1.5,6 в точке Гпр должна была бы начинаться вторая часть бинодали, которая отвечает диаграмме состояния несшитый полимер — растворитель. Именно в области, близкой к критической температуре Гкр для несшитого полимера и заданного растворителя, кривая степения набухания для сшитого полимера претерпевает резкий перегиб и переходит в прямую, почти параллельную оси температур. Относительное постоянство степени набухания в области выше этой скрытой критической температуры будет обсуждаться при рассмотрении термодинамики студней первого типа. [c.29]

Характер диаграмм состояния системы полимер — растворитель зависит от химического строения и соотношения полярностей смешиваемых компонентов. На рис. 28 представлена типичная диаграмма состояния растворов аморфных полимеров в растворителях разных типов. Такие системы характеризуются наличием как верхней (ВКТР), так и нижней (НКТР) критической температуры растворения. Площадь вне кривых представляет собой область неограниченного смешения двух компонентов, а площадь, ограниченная кривыми, — те концентрации и температуры, при которых происходит расслаивание раствора. [c.80]

На рис. 5 представлена объемная диаграмма состояния системы полимер — растворитель — разбавИ тель. Среднее поперечное сечение соответствует состоянию системы при температуре эксплуатации. В этом сечении область фазового расслоения опре- [c.18]

Установление для каждой конкретной системы предела совместимости капсулируемого вещества с полимером и получение диаграммы смешения является весьма трудоемкой задачей. Для практических целей капсулирования редко определяют полную диаграмму состояния системы полимер - жидкость и, как правило, ограничиваются оценкой характерных точек диаграммы косвенными методами. Экспериментально определяют зависимость показателя текучести расйлава композиции от концентрации жидкости или летучесть, сравнивая их с показателями жидкости при той же температуре в свободном состоянии [111]. Влияние жидкости на вязкость композиции оцешвают не только с целью определения совместимости компонентов, но и для рационального выбора способа и режима формования пленки, типа формующего устройства. [c.110]

На рис. 8.8 приведены диаграммы состояния полимер — растворитель, где шлошиой линией показана бинодальиая и пунктирной линией — спинодальная кривые. [c.153]

При изучении фазового состояния полимеров не используется метод термического анализа, являющийся основой стандартной методики построения диаграмм фазового равновесия для металлов и других неорганических веществ. По-видимому, это обусловлено как сложностью построения кривых охлаждения в таких системах (поскольку высокая вязкость последних затрудняет достижение равновесия), так и убеждением, сложившимся у больышнства исследователей о качественном отличии разделения фаз в полимерных системах в сравнении с их низкомолекулярными аналогами. Тем не менее, если полимеры подчиняются правилу фаз, то все закономерности разделения фаз, характерные для низкомолекулярных систем, должны соблюдаться и для систем на основе высокомолекулярных соединений. [c.85]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология