Высокоэластичность текучих полимеров

Введение растворителя в полимер влияет на его свойства, в известном отношении, подобно повышению температуры. Полимер, находившийся первоначально в стеклообразном состоянии, переходит при введении растворителя постепенно в высокоэластичное состояние (набухший полимер), а затем в вязко-текучее состояние (раствор). [c.600]

Температурные характеристики высокомолекулярных кремнийорганических соединений выражены менее четко, чеМ температурные характеристики мономеров. Это объясняется рядом причин 1) полидисперсностью высокомолекулярных соединений, исключающей в большинстве случаев возможность кристаллической структуры для них растворяя друг друга взаимно, полимеры с различной длиной цепи образуют стеклообразные твердые растворы 2) ослаблением сил межмолекулярного воздействия за счет возрастания кинетической энергии молекул при нагревании, которое приводит в случае полимеров линейной и разветвленной структуры к постепенному переходу из стеклообразного в высокоэластичное и далее вязко-текучее состояние постепенное прохождение полимером этих стадий исключает, как правило, наличие резко выраженного интервала температуры плавления 3) термическим разложением вещества, начинающимся раньше, чем оно может закипеть даже в условиях глубокого вакуума. Поэтому, хотя многие кремнийорганические полимерные соединения могут существовать не только в вязкотекучем, но и в капельно-жидком состоянии ( например, полисилоксановые жидкости и масла), установить температуру кипения их также не удается. [c.152]

НИЮ без кристаллизации (например, глицерин). Область высокоэластического состояния у низкомолекулярных веществ обычно мала, часто практически незаметна. У чистых аморфных.полимеров все три состояния — вязкотекучее (выше точки Г/), высокоэластическое (между точками Tf и Tg) и стеклообразное (ниже точки Tg) — обычно легко реализуются и имеют хотя и несколько размытые, но вполне отчетливые границы. Гомогенные смеси (истинные растворы) полимера с растворителем также могут находиться во всех трех состояниях. Обычно как температура текучести Tf, так и температура стеклования Tg представляют собой непрерывные функции состава гомогенной системы полимер—растворитель. На диаграмме состав—температура можно различить три области а — вязко-текучие растворы (выше Tf), Ь — высокоэластичные растворы (между Tf и Tg), с — стекло- [c.29]

До последнего времени имелась очень скудная информация о поведении текучих полимерных систем при развитии в них высокоэластических деформаций. Это затрудняло оценку того, в какой мере результаты классической теории высокоэластичности сшитых эластомеров относятся к текучим полимерным системам. Текучие полимеры при любой температуре проявляют высокоэластические свойства, хотя, конечно, характерные времена релаксации (и запаздывания) в очень сильной степени зависят от температуры. Но в условиях установившегося течения, которые естественно рассматривать как квазиравновесные, всегда существует обратимая компонента полной деформации и величина ее определяется в первую очередь напряжением. Поэтому при сопоставимых условиях температура не влияет на высокоэластичность текучих полимеров, хотя при изменении температуры в сильной степени из- [c.106]

ВЫСОКОЭЛАСТИЧНОСТЬ ТЕКУЧИХ ПОЛИМЕРОВ [c.374]

Измерение обратимых деформаций, накопленных в полимере при его течении, обычно выполняется гораздо труднее, чем измерение высокоэластических деформаций резин. Однако огромный практический интерес и многообразие проявлений высокоэластичности текучих полимерных систем требуют выяснения количественных закономерностей этого эффекта в зависимости от условий деформирования и природы полимерной системы. [c.375]

Количественное описание зависимости модуля высокоэластичности от скорости или нанряжения сдвига в нелинейной области требует введения новых предположений о фундаментальных особенностях свойств полимерной системы точно в такой же мере, в какой этого требовало описание зависимости эффективной вязкости от режима деформирования. Такое описание может основываться на представлении о том, что развитие в текучем полимере высокоэластических деформаций, как и в резине, отвечает накоплению потенциальной энергии, которая зависит от свойств материала и обратимой деформации. Поэтому можно полагать, что количественное обоснование наблюдаемых зависимостей т (у г) должно основываться на рассмотрении возможных форм упругого потенциала аналогично тому, как это делается при анализе высокоэластических свойств любых упругих сред (см. раздел 6, гл. 1). [c.377]

Являясь незначительным при малых Р, он быстро возрастает по мере увеличения среднего молекулярного веса. На рис. 199 представлена зависимость величины этого интервала от степени полимеризации полиизобутилена. При невысокой степени полимеризации область высокоэластичного состояния становится малой и при низкой степени полимеризации вещество из стеклообразного состояния переходит непосредственно в пластичное (вязко-текучее). Точка пересечения кривой с осью абсцисс отвечает отсутствию у данных полимеров области высокоэластичности. Для полиизобутилена эto наблюдается, когда число звеньев Р в цепи полимера не превышает 20, т. е. lg.P= l,3—1,4. [c.571]

Результаты многих экспериментальных исследований позволяют в настоящее время предложить некоторые количественные оценки высокоэластических свойств расплавов полимеров. Так, в области достаточно высоких, молекулярных весов, примерно в 10 раз превышающих критический молекулярный вес Мкр, модуль высокоэластичности монодисперсных полимеров б, вычисляемый как отношение касательного напряжения т к обратимой деформации сдвига уе, не зависит 6т их молекулярного веса. Характерные значения О, полученные прямыми измерениями уе в области пропорциональности между г и 7е, для некоторых монодисперсных полимеров, находящихся в текучем состоянии, ориентировочно таковы . [c.275]

Все представления, изложенные в этом очерке и использующие основное свойство полимерных молекул — их гибкость, более всего подходят, конечно, к рассмотрению растворения высокоэластичных или вязко-текучих полимеров. Однако растворение полимеров в других физических состояниях также легко понять после всего изложенного. [c.155]

В вязкотекучем состоянии для полимеров наибольший вклад в общую деформацию вносит деформация течения, но при этом проявляется также способность полимеров к высокоэластическим деформациям. Высокоэластичностью расплавов полимеров объясняется эффект разбухания струи, выдавливаемой из отверстия. Долей упругой составляющей в общей деформации полимера в текучем состоянии практически можно пренебречь. [c.160]

В третьем направлении, посвященном изучению высокоэластичных свойств полимеров в текучем состоянии, важные результаты бьши получены в работах Г. В. Виноградова и И. М. Белкина [246—248], [c.342]

Для каждого полимера в определенных границах температур принципиально возможны все три указанных состояния. Например, натуральный каучук при обычной температуре может обратимо растягиваться в 5—6 и более раз. При этой температуре каучук находится в высокоэластичном состоянии. Если же каучук охладить до температуры —73 °С, он становится твердым и хрупким, как стекло (стеклообразное состояние). При нагревании каучука до 180 °С он начинает обнаруживать пластические свойства и способность течь (вязко-текучее состояние). [c.250]

Опыт показывает, что интенсивность набухания и растворения полимерен зависит от их физического состояния. Т к, наиболее легко набухают и растворяются полимеры, находящиеся в высокоэластичном или вязко-текучем состояниях. Значительно медленнее и труднее растворяются полимеры, находящиеся в стеклообразном состоянии. В этом случае процесс растворения, как правило, начинается с поверхностного набухания, которое затем постепенно и очень, медленно переходит в объемное набухание. Еще более трудно растворяются полимеры, находящиеся в кристаллическом состоянии. Их растворение в подавляющем большинстве случаев достигается лишь при нагревании. [c.331]

Высокоэластическая деформация. Этот вид деформации характерен для полимеров, находящихся в высокоэластичном состоянии,и может являться составляющей общей деформации полимеров в пластичном состоянии. Деформативные свойства, характерные для высокоэластичного состояния, обусловлены тем, что в этом температурном интервале тепловое движение становится достаточным для преодоления отдельных звеньев макромолекул взаимного притяжения и связи их со смежными звеньями соседних макромолекул, но является еще недостаточным для придания макромолекуле в целом способности перемещаться относительно смежных молекул, т. е. для того чтобы перевести материал в текучее состояние. [c.216]

Физические состояния полимеров. Большинство аморфных полимеров может, находиться в трех физических состояниях стеклообразном, высокоэластичном и вязко-текучем. [c.250]

При рассмотрении динамических функций растворов полимеров всегда удобно нормировать зависимости (со) и О" (<а) по характерным точкам этих функций по значению О р, отвечающему плато высокоэластичности, и С по его значению в максимуме соответствующему переходу из текучего в высокоэластическое состояния. Роль Пс в этом случае может играть некоторое характерное время релаксации 00, например такое, при котором достигается максимум функции С (со). Соответствующий пример, иллюстрирующий такой способ построения обобщенных (концентрационно-инвариантных) динамических функций растворов полимеров, показан на рис. 3.16. [c.266]

Из модели Покровского вытекает ряд следствий, важных для понимания общих закономерностей проявления вязкоупругих свойств концентрированных растворов и блочных полимеров. Так, теория предсказывает, что при достижении некоторого значения молекулярной массы на зависимости G (са) появляется плато, а на зависимости G" (со) — максимум, соответствующий переходу из текучего в высокоэластическое состояние, и минимум в области плато. С увеличением молекулярной массы переход в высокоэластическое состояние смещается в сторону меньших частот. Протяженность плато высокоэластичности пропорциональна числу сегментов в степени 2,4. Переход от высокоэластического состояния к стеклообразному не зависит от молекулярной массы полимера. Соотношение между Gp и максимальным значением бмакс приведено ниже [c.295]

Три физических состояния линейных полимеров. Линейные полимеры в зависимости от температуры могут находиться в трех состояниях. При относительно низких температурах они находятся в упруго-твердом (стеклообразном) состоянии при повышении температуры они переходят в высокоэластичное (каучукоподобное) состояние и при дальнейшем нагревании приобретают текучесть, переходя в пластичное (вязко-текучее) состояние. Температуры переходов из упруго-твердого в высокоэластичное состояние и из высокоэластичного в пластичное называются соот-иетственно температурой стеклования Тст и температурой текучести Т хек (рис. 198). Температуру стеклования иногда называют также температурой размягчения, характеризуя этим изменение свойств, происходящее не при понижении, а при повышении температуры. [c.569]

Влияние молекулярно-массового распределения на высокоэластичность. С самых первых работ, в которых исследовались высокоэластические свойства текучих полимерных систем — растворов и расплавов, — все авторы подчеркивали огромную роль, которую оказывает молекулярно-массовое распределение полимера на [c.390]

Полидисперсность оказывает огромное влияние на высокоэластичность полимерных систем. Модули сдвига смесей полимеров обычно меньше, а податливость выше, чем у отдельных компонентов. Особенно сильное влияние на увеличение податливости оказывают относительно незначительные количества высокомолекулярных фракций. Обратимые деформации у полидисперсных полимерных систем в текучем состоянии могут достигать 1000% и более. [c.229]

При нагревании выше точки перехода фторопласт-4 плавится. При этом вся его масса становится аморфной и непрозрачной, но до 415° не переходит из высокоэластичного состояния в вязкотекучее. Выше этой температуры начинается разложение полимера. Таким образом, ни при какой температуре фторопласт-4 не становится текучим. Этим объясняется то, что его нельзя перерабатывать способами, применяемыми для обычных пластмасс. [c.117]

Механические свойства студней высокомолекулярных соединений зависят от степени упорядоченности расположения молекул полимеров. При комнатной температуре полимеры могут находиться в кристаллическом и аморфном состоянии. Вследствие больших размеров молекул время кристаллизации этих веществ очень велико, и они легко переохлаждаются. В. А. Каргин и его сотрудники показали, что аморфно-жидкие линейные полимеры находятся в одном из следующих трех физических состояний стеклообразном, высокоэластическом и вязкотекучем. В стеклообразном состоянии полимеры не текучи и обладают значительной прочностью. По мере нагревания они переходят в высокоэластичное состояние (свойства подобны каучуку при комнатной температуре) и затем в вязкотекучее. Переходы обусловлены изменением подвижности цепей молекул. [c.213]

Если полимер не успел закристаллизоваться при охлаждении, то он сохранит текучесть и станет высокоэластичным при температуре, равной 7- , и застеклуется, будучи охлажден до температуры Т . При быстром же нагреве он перейдет в высокоэластическое и вязко-текучее состояние соответственно при температурах Т, и Т . Таким образом, переохлажденный линейный полимер, если только он не закристаллизуется в процессе охлаждения или нагрева, будет совершенно аналогичен некристаллизующемуся линейному полимеру. Но ес ли только в процессе такого переохлаждения произойдет кристаллизация, то сразу исчезнет как высокоэластическое состояние, так и возникновение текучести при температуре Гт- Полимер будет оставаться твердым вплоть до дости- [c.101]

Свойства аморфных полимеров рассматриваются в зависимости от температуры, оказывающей влияние на взаимосвязь между молекулярными цепями и физическими свойствами. Температурному интервалу соответствует характерное физическое состояние линейных полимеров стеклообразное, высокоэластичное, пластически-текучее. [c.59]

Поскольку многие типы полиарилатов — жесткоцепные полимеры, они не обнаруживают при нагревании сколько-нибудь заметной высокоэластичности и переходят из стеклообразного со-, стояния непосредственно в вязко-текучее. Поэтому для описания релаксационных свойств этих полимеров можно воспользоваться моделью упруго-вязкого тела Максвелла и соответствующими уравнениями термомеханических кривых (71) и (75). В некоторых случаях уравнение [c.103]

При нагревании полимера выше Ту у него появляются пластичные свойства, присущие жидкостям. Деформация расплава полимера становится неограниченной. В переходных областях (например, в области от стеклообразного к высокоэластичному или от высокоэластичного к вязко-текучему состояниям) особенно ярко проявляется зависимость деформации от длительности действия усилий. Так полимер, пластичный при медленном воздействии усилий становится эластичным при более быстром воздействии их и даже твердым (упругим) при очень быстром воздействии усилий. [c.15]

Заметим, однако, что если в резинах, представляющих собой макросетчатые полимеры, эффекты высокоэластичности легко наблюдать практически в чистом виде, то в несшитых 1 аучуках они естественно сопровождаются необратимыми деформациями течения. Причину этого можно наглядно представить себе, вернувшись к рис. II. 2. Мы не раз уже подчеркивали зыбкость температурных переходов между разными релаксационными состояниями. Тем более зыбким должен быть переход между состояниями, соответствующими одному структурно-жидкому состоянию. Зыбкость обусловлена тем, что ни температурная граница, ни стрелка действия не отсекают полностью от релаксационного спектра ту его часть, которая ответственна за проявления вязкости. Вулканизация, однако, в определенной мере если не полностью отсекает, то значительно урезывает эту часть спектра. Поэтому на невулканизованных системах, способных переходить в полностью текучее состояние, с особой силой проявляется обратная связь —уже чисто термокинетической или релаксационной природы, не замечаемая на сшитых системах вязкое течение проявляется в чистом виде только при очень медленных воздействиях, а в обычных условиях опытов удается разными методами зарегистрировать существование флуктуационных сеток, значительно влияющих на возникновение высокоэластичности. [c.161]

Интересны кривые для нафтената алюминия И раствора ПИБ в неполярном вазелиновом масле, которые имеют области упрочнения перед разрушением при Рг- Эти З-образные кривые полностью подобны З-образным кривым при растяжении полимеров в блоке (например, натуральный каучук) и поэтому поведение текучих растворов в предстациопарной стадии может рассматриваться с позиций кинетической теории высокоэластичности. Характерной особенностью указанных растворов является то, что величины разрывных деформаций Уг, соответствующих Рг, у них равны, 60 и 140 отн. ед., что значите. ьно больше, чем у полимеров в блоке (12—40 отн. ед). Это объясняется рыхлым клубкообразным состоянием частиц в растворе и возможностью более легкого развертывания молекул. [c.205]

Способность к развитию больших обратимых (высокоэластических) деформаций является важнейшей особенностью механических свойств полимерных материалов. Наиболее обширные исследования высокоэластичности проводились для резин, поскольку для них высокоэластичность является основной технической характеристикой. Но больпше обратимые деформации могут развиваться также при температурах, при которых полимеры находятся в текучем состоянии. Высокоэластичность присуща и растворам полимеров. [c.374]

Чем больше количество введенного пластификатора, тем сильнее понижаются и Т . полимера. При небольшом количестве пластификатора темп-ра стеклования понижается сильнее, чем темп-ра текучести, и разность Г(., определяюшая температурный диапазон эластичности, возрастает. При большом количестве пластификатора резко снижается Т . и разность Тт-— Тс может стать равной нулю. Это означает, что очень сильно пластифицированный полимер отвердевает при низких темн-рах, но выше он находится не в эластическом, а в текучем состоянии, что для эксплуатации непригодно. Поэтому в практике вводят количества пластификатора, к-рые не сужают заметно интервала высокоэластичности (обычно 20— 30% от веса полимера). [c.26]

Для высокополнмеров наиболее характерно высокоэластичное состояние, так как твердое, или стеклообразное, и текучее состояния свойственны низкомолекулярным материалам. Есть полимеры, которые и при комнатной температуре находятся в текучем состоянии. Они необратимо меняют свою с рму при малых внешних воздействиях, напоминая жидкости. Примером являются феноло-формальдегидные смолы в начальной стадии отверждения. Обычным жидкостям свойственно текучее состояние. У полимеров этому состоянию соответствует значительная вязкость, или вязко-текучее состояние. [c.352]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология