Пластификация полимеров структурная

Под пластификацией полимеров понимается увеличение подвижности структурных элементов полимера при введении в него специально подобранных веществ — пластификаторов, не взаимодействующих химически с полимером. Пластификаторы вводятся в полимер с целью повышения деформируемости полимерного материала при воздействии механических усилий во всех трех физических состояниях — стеклообразном, высокоэластическом и вязкотекучем. Это приводит к расширению температурной области стеклообразного состояния полимера (морозостойкость материала повышается), увеличению его эластичности, снижению температуры перехода из высокоэластического в вязкотекучее состояние (расплав полимера перерабатывается при более низкой температуре). Введение пластификатора в полимер приводит к снижению прочности и увеличению относительного удлинения полимера возрастание подвижности отдельных звеньев полимера вызывает снижение удельного объемного электрического сопротивления и повышение максимального значения тангенса угла диэлектрических потерь. [c.338]

Существенное влияние на релаксационные диэлектрические потери оказывает также пластификация полимеров. С ростом концентрации пластификаторов в полимере время релаксации, как правило, уменьшается, а область максимума дипольно-сегментальных потерь сдвигается в сторону низких температур, поскольку пластификация, как правило, существенно снижает температуру структурного стеклования. [c.248]

МОДИФИЦИРОВАНИЕ ПОЛИМЕРОВ, направленное изменение физ.-хим. и (или) хим. св-в полимеров. Различают М.п. 1) структурное-модифицирование физ.-мех. св-в без изменения хим. состава полимера и его мол. массы, т.е. изменение надмолекулярной структуры полимера 2) осуществляемое введением в полимер способных взаимод. с ним в-в, в т. ч. и высокомолекулярных (см. Пластификация полимеров. Стабилизация полимеров, Наполненные полимеры)-, 3) химическое-воздействие на полимер хим. или физ. агентов, сопровождающееся изменением хим. состава полимера и (или) его мол. массы, а также введение на стадии синтеза небольшого кол-ва в-ва, вступающего с осн. мономером в сополимеризацию илн сополиконденсацию. Указанная классификация в значит, степени условна, т. к. многие типы М. п. взаимосвязаны, напр, химическое М. п. часто приводит к существ, изменениям структуры полимера. [c.105]

СТРУКТУРНАЯ ПЛАСТИФИКАЦИЯ ПОЛИМЕРОВ [c.362]

К их числу в первую очередь следует отнести открытый В. А. Каргиным и П. В. Козловым с сотрудниками метод структурной пластификации полимеров, основанный на введении в аморфные полимеры весьма малых добавок низкомолекулярных веществ, позволяющих существенно изменять физико-механические свойства полимерных стекол и температуры их релаксационных переходов. Впоследствии В. А. Каргиным и Г. П. Андриановой было показано, что малые добавки, введенные в расплавы полимеров, могут более чем в десять раз снижать вязкость расплава. [c.13]

Представления о пачечной структуре оказались весьма плодотворными для осуществления структурной модификации полимеров в стеклообразном состоянии. Так, например, вводя в полимер низкомолекулярные вещества, которые не способны диффундировать внутрь пачек, а только играют роль смазки, удается осуществлять структурную пластификацию полимеров. [c.378]

Под пластификацией полимеров в широком значении этого термина обычно понимают эффект повышения подвижности структурных элементов или самих цепных молекул за счет введения в полимер специально подобранных веществ — пластификаторов, не вступающих в химическое взаимодействие с полимером. [c.206]

Пластификация полимеров является одним из способов их модификации, позволяющим широко изменять механические свойства. Такое изменение механических свойств сопряжено с уменьшением межмолекулярного взаимодействия между полимерными цепями или с повышением подвижности отдельных участков макромолекул, макромолекул в целом, а иногда и более крупных структурных элементов полимера. [c.5]

Под пластификацией полимеров в широком значении этого слова следует понимать повышение подвижности структурных элементов полимеров путем введения в них специально подобранных веществ — пластификаторов. [c.273]

Пластификация полимеров — это особый самостоятельный тип модификации, не связанный с протеканием каких-либо химических процессов или осуществлением механических воздействий. В этом его отличие от химической и структурной модификаций полимеров. [c.277]

Примеры структурной пластификации полимеров уже рассматривались ранее (см. 30). [c.484]

Нулевой энергетический барьер Uq, согласно работам Журкова с сотрудниками [70, 79—82], примерно равен энергии химической связи в полимерах. Дефектность образцов, масштабный фактор, ориентация или пластификация полимеров практически не изменяют величины i/o. Все эти факторы сильнее сказываются на величине v — структурно-чувствительном коэффициенте. [c.30]

Введение в полимер низкомолекулярных, а также высокомолекулярных жидкостей приводит, как правило, к снижению вязкости композиции [112], причем степень снижения вязкости расплава полимера пропорциональна совместимости жидкостей с полимерами. Снижение вязкости расплавов полимеров под действием жидких компонентов может иметь разные механизмы - молекулярный и структурный, особенности которых подробно рассмотрены в соответствующих публикациях по пластификации полимеров [113]. Иногда введение определенных веществ приводит к увеличению модуля упругости полимера в стеклообразном состоянии. Такое явление, называемое антипластификацией, имеет место в ряде конкретных систем полимер - жидкость, использующихся в технологии капсулирования. [c.110]

Однако из-за ослабления межмолекулярного взаимодействия и повышения подвижности надмолекулярных структурных образований при вытягивании одновременно с ориентацией возможна и дезориентация структурных элементов. Оба процесса происходят тем интенсивнее, чем выше температура или степень пластификации полимера. [c.10]

Известны пластификаторы другого типа нерастворимые в полимере, но распределяющиеся по границам раздела элементов надмолекулярной структуры, смачивая их поверхности. Благодаря этому повыщаются подвижность структурных элементов относительно друг друга и гибкость материала. Такая пластификация названа межпачечной, или межструктурной. В случае межструктурной пластификации небольшое количество пластификатора дает значительный эффект. Однако этот эффект ограничен определенными пределами, так как области раздела элементов структур ограничены. Пластификатор, введенный сверх того количества, какое необходимо для смачивания областей раздела, не вызывает дополнительных изменений свойств материала, и избыток пластификатора может выделиться на поверхности полимера ( отпотевание ). Когда пользуются растворимыми пластификаторами, такого предела нет. По мере увеличения содержания растворимого пластификатора возрастает степень эластичности материалов, в конце концов превращающихся в вязкотекучие продукты. Свойства пластифицированного полимера при любом его соотношении с растворимым пластификатором промежуточные между свойствами исходного полимера и пластификатора. Практически выбираются оптимальные соотношения, которые обеспечивают наиболее выгодные для конкретной области применения материала физико-химические, электроизоляционные и другие свойства. [c.28]

С помощью метода рентгеновской дифракции исследовано влияние молекулярного веса ПВС на полиморфные переходы в полимере. Установлено, что в условиях обеспечения подвижности полимерных цепей за счет пластификации водой, наблюдаются структурные превращения полимера - переход квазикристаллической структуры в сложную кристаллическую. [c.165]

В первом случае пластификация осуществляется на молекулярном уровне и наблюдается при наличии большого термодинамического сродства пластификатора к полимеру. Во втором случае пластификатор распределяется между надмолекулярными образованиями, т. е. пластификация протекает на надмолекулярном (структурном) уровне. [c.149]

Молекулярный и структурный механизмы пластификации представляют собой два обособленных типа пластификации. Козлов [77] считает эти типы пластификации крайними, характеризующими строго направленное распределение пластификатора в полимере. [c.149]

Пластификация, приводя к увеличению подвижности структурных элементов полимера, вызывает повышение диэлектрической проницаемости g, особенно в области низких частот и tg6 [339]. [c.178]

К внешней пластификации относится и случай так называемой структурной пластификации, когда эффект пластификации достигается введением в полимер очень небольших количеств (до 1%) пластификатора. Ясно, что при таком количестве пластификатор не может равномерно распределяться в объеме полимера. В этом случае его молекулы располагаются на границах раздела между элементами надмолекулярных структур полимера, что вызывает изменение физических и физико-механических свойств полимера аналогично тому, как это происходит при обычной пластификации. [c.39]

По-видимому, одной из наиболее вероятных гипотез является представление о структурной пластификации, предложенное Козловым. Согласно этой гипотезе механизм действия такого пластификатора заключается в том, что .. . молекулы пластификатора размещаются не среди молекул полимера, как это имеет место при [c.363]

Несмотря на то, что основным требованием к соединениям, используемым в качестве пластификатора, является их совместимость с полимером, уже давно для модификации свойств полимеров использовались вещества,- несовместимые с эфирами целлюлозы. При этом предполагалось [35], что пластификация полимеров несовместимыми с ними пластификаторами реализуется за счет увеличения рыхлости упаковки макромолекул. Позднее Козлов с сотр. [101, 102] предложил механизм, объясняющий действие плохих пластификаторов. Согласно этому механизму несовместимый пластификатор может взаимодействовать только с молекулами, находящимися на поверхности вторичных структурных образований. При этом межструктурная пластификация осуществляется без сколько-нибудь существенного изменения эластических свойств полимера. Незначительные количества пластификатора оказываются достаточными для обеспечения начального акта распада крупных надмолекулярных структур, что приводит к повышению их тепловой подвижности. Температура стеклования по-. лимера при этом не должна снижаться. По мнению Тагер и сотр. [103], подвижность формирующихся структурных образований связана не с внутренним, а с внешним трением и при межструктур-ной пластификации действуют те же законы, что и при граничной [c.153]

ПЛАСТИФИКАЦИЯ полимеров, введение в них труднолетучих низкомол. в-в (пластификаторов), повышающих их пластичность в (или) эластичность. Пластификаторы понижают т-ры хрупкости, стеклования и текучести, уменьшают пределы текучести или вынужденной высокоэластич-вости вследствие уменьшения интенсивности взаимод, между макромолекулами и облегчения подвижности их сегментов, Эффективность действия пластификатора зависит от его совместимости с полимером. Пластификатор отделяется (<выпотевает>) при его содержании выше нек-рэго предела, что определяет нижнюю т-ру эксплуатации пластифициров. полимера, поскольку совместимость падает с понижением т-ры. Иногда пластичность полимера повышается при добавлении несовместимых с ним в-в. Предполагается, что такие пластификаторы ослабляй связи не между отдельными макромолекулами, а между элементами надмол. структуры (структурная П.). П. влияет ве только на механические, но и на диэлектрич. св-ва и электрич. проводимость полимера, что учитывается при подборе пластификаторов. [c.446]

Представления о структуре аморфных полимеров в конденсированном состоянии как о системе перепутанных цепных молекул привели к разработке молекулярных механизмов пластицирующего действия добавок низкомолекулярных веществ, вводимых в такие полимеры, выражаемого правилами мольных [1] или объемных [2] долей. Влияние низкомолекулярных веществ на механические свойства полимеров рассматривалось в этих случаях на молекулярном уровне характеристики явления пластификации. Однако в последнее время эти представления претерпели существенные изменения. Оказалось, что полимеры представляют собой систему высокоупорядоченных вторичных структурных образований [3], имеющих в отдельных случаях строгую геометрическую огранку, сходную с кристаллическими формами [4—7]. Новые данные, полученные по характеристике структуры аморфных полимеров, оказались весьма плодотворными для понимания явления пластификации полимеров низкомолекулярными веществами, которые ограниченно совмещаются с полимерами. Было показано, что влияние именно таких низкомолекулярпых веществ на механические свойства полимеров, определяющие их пластифицирующий эффект, связано со степенью распада надмолекулярных структур в полимерах. Можно представить, что процессы распада надмолекулярных структур в полимерах имеют такой же ступенчатый характер, как и процессы самого структурообразования. Полное разрушение всех вторичных структурных образований характеризуется возникновением термодинамически устойчивого раствора [8]. Уменьшение хрупких свойств материала в этом случае приводит к так называемой внутри-пачечной пластификации полимера [9]. Введение в полимер низкомолекулярных веществ, ограниченно совмешающихся с ним и вызывающих разрушение вторичных надмолекулярных образований, приводит к полученииз системы из молекул таких веществ, равномерно распределенных между первичными надмолекулярными образованиями — пачками цепей. Если при этом уменьшаются хрупкие свойства полимерного материала, имеет место так называемая межпачечная пластификация полимера [9]. Наконец, можно представить и существование начального акта распада, который должен характеризоваться нарушением контактов между вторичными надмолекулярными структурными образованиями. При этом подвижность таких сложных образований должна возрасти, а количество низкомолекулярного вещества, сорбированного на местах контактов, должно быть, по-видимому, весьма небольшим. Излон енные соображения явились предметом настоящего исследования. [c.387]

Последний период в изучении пластификации полимеров характеризуется широким привлечением структурных представлений, учитывающих наличие в полимерах, особенно в кристаллических, большого разнообразия надмолекулярных структур. Открытие явления. межструктурной пластификации оказалось весьма плодотворным пмпульсом в этом паправлении. Однако общая картина пластификации еще далека (во всяком случае, применительно к ПВХ) от завершения. Еще требуется дополнительная детализация и более широкое изучение явлений. В частности, необходимо некоторое сближение представлений о межструктурной пластификации с традиционным тер.модинамическим и молекулярно-кинетическим подходом. Необходимо также проанализировать ранее полученные [c.158]

Большую роль в формировании представлений о пластификации полимеров при плохом совмещении с пластификаторами сыграло введение понятия о пачках и межпачечной пластификации [457— 460]. В работе [460] был предложен механизм, объясняющий Действие плохих пластификаторов. Согласно взглядам авторов работы несовместимый пластификатор может взаимодействовать лишь с молекулами, находящимися на поверхности вторичных структурных образований в полимере. В идеальном случае температура стеклования полимера не должна понижаться. Эластичность пластифицированного полимера должна определяться гуковской упругостью не отдельных цепей, а пачек цепей, которые обладают высокой анизодиаметричностью. Механическая прочность по сравнению с прочностью непластифицированного полимера не должна существенно уменьшаться, поскольку она определяется прочностью пачек. [c.231]

При изготовлении пластифицированных поливинилхлоридных пленок, так же как и пленок, получаемых из хлорированного поливинилхлорида, в них вводят пластификаторы. Выбор того или иного пластификатора для указанных продуктов определяется комплексом требований к процессу их переработки в пленки и другие полимерные изделия и главным образом к свойствам таких изделий. В связи с этим используют оба типа физической пластификации полимеров молекулярную (внутрипачечную) и структурную (межпачечную) пластификацию (см. 30). Для этих двух типов пластификации характерны экспериментальные данные, приведенные на рис. 168, из которого следует, что типичным молекулярным (внутрипачечным) пластификатором для поливинилхлорида служит диоктилфталат, а структурным (межпачеч-ным) — касторовое масло и некоторые другие пластификаторы [60]. [c.484]

Ориентация макромолекул может быть осуществлена термо-или пластификационным вытягиванием волокна. Однако из-за ослабления межмолекулярного взаимодействия и повышения подвижности надмолекулярных структурных образований одновременно с их ориентацией возможна и дезориентация. Оба процесса протекают тем интенсивнее, чем выше температура или степень пластификации полимера. Таким образом, во время ориентационного вытягивания волокон устанавливается подвижное равновесие — ориентация дезориентация, которое зависит от температуры и степени пластификации полимера, кратности и скорости вытягивания, молекулярного веса полимера и т. п. Это равновесие смещается вправо (в сторону дезориентационных процессов) тем сильнее, чем больше температура превышает Тс. Попытки вытягивать волокна при температурах ниже Тс приводят только к выпрямлению и напряжению макромолекулярных цепей без их сдвига, т. е. к обратимым деформациям волокон без увеличения их прочности. [c.288]

В настоящее время существуют представления о молекулярной и структурной пластификации полимеров [114-116]. При этом тип пластификации определяется характером взаимодействия молекул пластификатора с макрюмолекулами полимера и его стру стурны-ми элементами. [c.176]

Образующиеся адсорбционные слои играют роль граничной смазки, облегчающей взаимное перемещение надмолекулярных структур в тем большей степени, чем гибче молекулы пластификатора. Увеличивающаяся подвижность структурных образований в ряде случаев способствует их взаимной ориентации, что всегда приводит к возрастанию механической прочности. Поэтому малые добавки пластификатора вызывают не понижение, а повышение проч[[ости некоторых полимеров (см, рис. 199). Для аморфных полимеров это может иметь положительное зР[ачение. Длп кристаллических полимеров увеличение подвижности структур при межструктурной пластиф кации может приводить к резкому ускорению рекристаллизации и возникновению хрупкости, что очень часто наблюдается при пластификации кристаллических полимеров. [c.447]

Метод спиновых зондов и меток применяется особенно широко для исследования синтетич. полимеров и биох объектов. При этом можно изучать общие закономерност динамики низкомол. частиц в полимерах, когда спиновые зонды моделируют поведение разл. добавок (пластификаторы, красители, стабилизаторы, инициаторы) получать информацию об изменении мол. подвижности при хим. модв-фикации и структурно-физ. превращениях (старение, структурирование, пластификация, деформация) исследовать бинарные и многокомпонентные системы (сополимеры, наполненные и пластифицир. полимеры, композиты) изучать [c.400]

Т. полимеров-чувствит. метод изучения разл. типдв сегментальной подвижности и релаксац. процессов, диффузии низкомол. примесей, структурных переходов и т.п. Лучше всего исследована радиотермолюминесцешщя полимеров (метод РТЛ), стимулированная у-квантами или быстрыми электронами при т-ре жидкого азота (77 К). Поскольку вид кривой РТЛ зависит от структуры и предыстории образца, метод РТЛ используют при исследовании вулканизации, пластификации, ориентации полимеров и т. п. Изучение РТЛ в поле мех. напряжений позволяет выяснять мол. механизм вынужденной высокоэластичности. Положение максимумов на кривой РТЛ служит для определения состава и однородности смесей полимеров напр., наличие полиэтилена, натурального или изопренового каучука в многокомпонентных смесях удается обнаруживать при их содержании 1-2%. [c.542]

Различают внутриструктурную и межструктурную пластификацию. При внутриструктурной пластификации пластификатор, называемый молекулярным, имея высокое сродство с полимером, легко проникает в его структуру и образует истинный раствор пластификатора в полимере. Полярные пластификаторы разрушают межмолекулярные связи в полимерах и образуют новые связи с полярными группами полимера. Для неполярных полимеров используются неполярные пластификаторы. При малом сродстве пластификатора с полимером происходит межструктурная пластификация пластификатор, называемый структурным, ограниченно совмещаясь с полимером, создает как бы смазку на его межструктурных поверхностях. [c.169]

Получение полимерпых материалов с определенным комплексом свойств связано не только с синтезом полимеров различного химического строения, но и с созданием структур. Одним из важных методов структурной модификации полимерных материалов является пластификация. Практически пластификация состоит в введении в полимер различных жидкостей или твердых тел (пластификаторов ), улучшающих эластичность материала н придающих ему морозостойкость, а также облегчающих его переработку, i С теоретической точки зрення сущность пластификации состоит b изменении вязкости системы, увеличении гибкости молекул и по ДВИЖН0СТ1 надмолекулярных структур. [c.435]