Высокоэластичность и температура

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]

Релаксационный характер механических свойств и физических состояний полимеров. Специфика полимеров заключается не только в проявляющейся при определенных условиях способности к большим обратимым деформациям, но также в том, что их механические свойства носят резко выраженный релаксационный характер, т. е. сильно зависят от временной, а в случае периодических деформаций, от частотной шкалы. Эта. зависимость, как и высокоэластичность, является следствием длинноцепочечного строения полимеров и обусловлена необходимостью длительных промежутков времени (времен релаксации) для конформационной перестройки большого числа связанных ме.жду собой структурных элементов цепи при переходе ее из одного равновесного состояния в другое. Время релаксации является функцией температуры и за- [c.40]

Зависимость коэффициента диффузии от давления при постоянном составе и температуре определяется, как это следует из (3.64), долей свободного объема / и коэффициентом сжимаемости к полимерной матрицы мембраны. Наибольший эффект давления следует ожидать в мембранах с высокоэластичным каркасом. В каучуках, как показывают экспериментальные данные [6], коэффициент изотермической сжимаемости полимера порядка б-Ю МПа , а доля свободного объема с ростом давления от 8 до 40 МПа уменьшается с 0,07 до 0,045. Этим, собственно, объясняется резкое снижение а , Дгт и Л (см. рис. 3.10). [c.95]

Степень высокоэластичности регулируют изменением температуры, молекулярной массы дисперсной фазы, введением различны добавок. Обычно в высокоэластическом состоянии из НДС формируют углеродные волокна, различные гранулы и др. В твердом состоянии НДС в зависимости от порядка и плотности упаковки частиц мол<ет иметь стеклообразную или кристаллическую структуру. [c.18]

В настоящее время резервы получения высокоэластичных резин за счет снижения температуры стеклования каучуков практически исчерпаны для цыс-полибутадиена величина Гс близка к предельно возможному для углеводородных цепей значению Гс = —120°С. [c.92]

В связи с этим температурный интервал между температурами текучести и стеклования (Утек—7 ст), В котором вещество находится в высокоэластичном состоянии, сильно зависит от степени полимеризации Р. [c.571]

Параметр С, характеризующий концентрацию адсорбированного газа на поверхности дисперсной фазы в условиях насыщения, имеет четкую корреляцию с температурой процесса и степенью удаления полимера от высокоэластичного состояния. Чем выше температура процесса (для одного полимера), тем меньше параметр С. Аналогичная закономерность наблюдается в ряду полимеров при уменьшении разности —1, т. е. по мере приближения стеклообразного полимера к точке фазового превращения в высокоэластичное состояние. [c.82]

Таким образом, структурно-морфологические свойства мембраны, существенные для процесса разделения, в наиболее общей форме характеризуются долей непроницаемой дисперсной фазы и относительным свободным объемом в аморфной фазе. Предельные случаи соответствуют кристаллической структуре и высокоэластичному состоянию полимеров при температуре выше температуры стеклования. [c.72]

В таких условиях большое значение приобретает гибкость цепей полимера, обусловленная возможностью внутреннего вращения отдельных частей макромолекулы относительно других ее частей ( 22). Это вращение вызывается тепловым движением молекул и усиливается с повышением температуры. Оно не бывает вполне свободным даже в газообразном состоянии вещества, а в твердом состоянии полимера прн тесном сближении смежных макромолекул эти стеснения становятся весьма значительными и вращение в этих условиях может вырождаться в крутильные колебания, т. е. в маятниковое вращение около некоторого среднего положения. Именно гибкость цепей полимера и является основной причиной особых свойств, характерных для высокоэластичного состояния. [c.573]

Пластификация полимеров. Для уменьшения хрупкости полимера в данных условиях работы и для повышения его высокоэластичности часто прибегают к искусственной пластификации его. Пластификация полимера характеризуется, в частности, понижением его температуры стеклования и температуры текучести. Этого можно достичь двумя путями вводя в состав полимера специальные пластификаторы — некоторые низкомолекулярные высококипя-щие жидкости, или изменяя состав самого полимера методами сополимеризации . [c.589]

На рис. 202(по данным В. А. Каргина и Т. И. Соголовой) представлены кривые, выражающие влияние температуры на величину деформации при одинаковых условиях для образцов полиизобутилена, различающихся по степени полимеризации от Р=100 до Р = 62 500. При низких температурах деформация всех образцов очень мала и полимер ведет себя практически, как твердое тело. Горизонтальные площадки на кривых отвечают высокоэластичному состоянию, а резкий подъем кривых — началу пластической деформации, в данном случае — текучести. Температура появления заметной текучести значительно выше у полимеров с большей степенью полимеризации. Вследствие этого в основном увеличивается и температурный интервал высокоэластичного состояния. У полимера, обладающего высокой степенью полимеризации, высокоэластичное состояние распространяется на широкий [c.576]

Наряду с этим в высокоэластичном состоянии полимеров степень кристалличности может сильно изменяться при вызываемых извне деформациях материала. Так, у натурального каучука кристалличность появляется при растяжении и полностью исчезает при возвращении в нормальное состояние (при обычных температурах). [c.578]

При температуре текучести, отвечающей переходу из высокоэластичного состояния в вязко-текучее , тепловое движение частиц (всегда усиливающееся с повыщением температуры) достигает величины, достаточной для разрыва относительно слабых связей между цепями. В результате при дальнейшем повышении [c.570]

С повышением температуры в системе (а иногда в результате введения добавок) физические связи превращаются в химические (вулканизация каучука, спекание электродных масс) при этом система переходит в твердое состояние и обладает упругими свойствами. В отличие от пластических деформаций упругие деформации обратимы — после прекращения действия внешней нагрузки они исчезают. Вулканизованные углеродонаполненные каучуки характеризуются высокоэластичной деформацией — разновидностью упругой деформации. При высокоэластичной деформации — значительной деформации при относительно малых внешних нагрузках— перемещается не вся макромолекула связующего, а только та ее часть, в которой отсутствуют пространственные сшивки. [c.79]

Исходя нз теории упругости полимеров, В. А. Каргиным и Г. Л. Слонимским [191] разработана теория трех деформационных состояний стеклообразного, высокоэластичного и вязкотекучего. Температурные интервалы этих состояний зависят от размеров ССЕ, интенсивности внешнего воздействия (скорости нагрева) и других факторов. С целью удобства сопоставлении механической прочности различных НДС, находящихся ниже температуры текучести, предложены стандартные методы, с помощью которых определяют интервал хрупкости, дуктильности и пенетрацию. Поверхностное натяжение является одной из определяющих характеристик для форлМЫ ССЕ тех НДС, в которых обе фазы представляют собой жидкости или жидкость и газ. Поверхностное натяжение веществ находится в зависимости от сил ММВ в них. Поверхностное натяжение жидких тел 1а границе с воздухом сопоставимо с силами ММВ в объеме. Поэтому жидкость под влиянием поверхностного натяжения стремится принять такую форму, при которой ее поверхность при данном объеме будет наименьшей, т. е. сферической. Несмотря на более [c.146]

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]

Несминаемость тканей обусловлена проявлением вынужденной эластичности. Чем больше доля высокоэластической деформации волокна в стеклообразном состоянии, тем меньше его сминаемость. Малая сминаемость тканей типа стирай - носи объясняется проявлением значительной высокоэластичности в волокне из полиэтилентерефталата при комнатной температуре. [c.136]

Для линейных полимеров стеклообразное состояние и высокоэластичное состояние являются нормальными состояниями, относящимися только к различным температурным условиям. Температура, при которой охлаждаемый полимер переходит из высокоэластичного состояния в твердое (температура стеклования),является важной характеристикой полимера. Каучуки, например, отличаются тем, что их температуры стеклования ниже комнатной. Полимер 11 же с более высокой температурой стеклования находятся при обычных условиях в стеклообразном состоянии, но могут переходить в высокоэластичное состояние при достаточном повышении температуры, если она ниже температуры деструкции данного полимера. [c.583]

Зависимость температуры сте- стирола М = 200 ООО) от температуры клевания от скорости охлаждения можно видеть, сопоставляя температурную зависимость изменения объема полимера при различных скоростях охлаждения. На рис. 209 представлена эта зависимость для полистирола. Коэффициент термического расширения данного полимера неодинаков для твердого и высокоэластичного состояний. Поэтому на кривых, выражающих зависимость объема полимера от температуры, обнаруживается четкий излом, отвечающий температуре стеклования. Ломаная линия А B D отвечает результатам, наблюдаемым при резком охлаждении полимера, а линия A B D — результатам, полученным при охлаждении его со скоростью 0,2° в минуту. Легко видеть, что температура стеклования (излом кривых) в последнем случае ниже, чем в первом. Это объясняется тем, что при быстром охлаждении не успевает достигаться равновесное распределение частиц. [c.583]

Полимерные материалы являются вязкоупругими твердыми телами. Склонность последних к неупругому и пластическому деформированию убывает, когда они испытываются при высоких скоростях нагружения и (или) при низких температурах. Более низкая деформируемость вызывает у прежде вязкого или высокоэластичного полимера хрупкое разрушение. Убедительным доказательством этого факта служит хрупкое разрушение при испытании на удар натурального каучука при температуре жидкого азота. [c.268]

Обычно полимеры обладают способностью поглощать некоторые жидкости (с которыми совместим данный полимер). При этом происходит процесс набухания полимера, сопровождающийся увеличением его объема. Вследствие проникания молекул жидкости между звеньями цепей полимера увеличиваются расстояния и ослабляются связи между ними. Это и приводит к понижению температуры стеклования, уменьщению вязкости и к другим эффектам, обусловленным ослаблением связей между молеку. лами однако одновременно снижается и температура текучести. В результате температурный интервал, отвечающий области высокоэластичного состояния, смещается в область более низких температур. На рис. 216 показано влияние содержания трибутирина (сложного эфира глицерина и масляной кислоты) в поливинилхлориде на эти температурные параметры, а на рис. 217 представлено влияние пластификатора на термомеханические кривые, подобные рассмотренным ранее (см. рис. 202). При повышении содержания пластификатора (кривые 2 и 3) температуры стеклования и текучести понижаются, при достаточной концентрации пластификатора постепенно сближаются, причем область существования полимера в высокоэластичпом состоянии уменьшается. Эта область должна ы д [c.590]

После введения рукава в трубу один конец его отбортовы-вается на фланец (рис. 5.7, а). Для прижатия рукава к стейкам трубы используется резиновая груша, которая с помощью троса проталкивается вдоль всей трубы (рис. 5.7, б). Для ускорения процесса полимеризации клея труба подогревается снаружи. После отверждения клея отбортовывается второй конец рукава. Применение находит также способ пневматического футерования, сущность которого заключается в том, что пластмассовая труба, введенная в стальную трубу и разогретая до высокоэластичного состояния, оирессовывается сжатым воздухом под давлением 0,5 — 1 МПа, выдерживается для склеивания с металлической трубой под этим давлением, а затем охлаждается воздухом под давлением. Вместо сжатого воздуха может использоваться горячая вода, масло, глицерин, температура нагрева которых должна быть равна температуре размягчения полимера. [c.184]

Благодаря межмолекулярным взаимодействиям асфальтены проявляют свойства высокоэластичности. Зависимость деформации от температуры указывает на наличие фазовых переходов, характерных для полимерных систем [287]. В литературе описана установка для изучения термомеханических характеристик САВ [283], на которой получены экспериментальные кривые для нефтяных смол и их комплексов (табл. 106). [c.288]

Такие сильно ориентированные структуры обладают следующими свойствами 1) резиноподобной высокоэластичностью, при обратимости деформации, достигающей 50—90% процесс восстановления после деформации протекает медленно 2) температурной зависимостью модуля, типичной для обычных эластических материалов, у которых модуль упругости с увеличением температуры уменьшается, а не увеличивается, как это имело бы место в случае обычной энтропийной каучукоподобной высокоэластичности 3) уменьшающейся при растяжении объемной плотностью 4) появлением в материале при растяжении сквозных пор, исчезающих после разгрузки. Количество пор очень велико, что делает такие материалы пригодными для использования в качестве мембран. [c.62]

Для обозначения резиноподобных материалов, включая резины из натурального и синтетического каучуков и различных пластмасс, применяют термин эластомеры. Основное отличие эластомеров от других полимерных материалов — способность к большим обратимым, так называемым высокоэластичным деформациям в широком интервале температур. Высокоэластичное состояние возникает благодаря способности цепных молекул полимеров к изменению формы. [c.5]

Температуры структурного стеклования Тс и механического стеклования Тм. с независимы между собой, так как первая определяется скоростью охлаждения, а вторая — временным режимом механического воздействия (периода действия силы 0, частоты упругих колебаний v). Различие между Тс и Гм.с четко наблюдалось, например, при изучении температурной зависимости динамического модуля сдвига G или модуля одноосного сжатия Е. Характерная зависимость lg от температуры для полимера 11риведена на рис. П. 11. Ниже Гс полимер находится в стеклообразном состоянии и температурная зависимость Igf слабо выражена, как и у любого твердого тела вообще. Выше Гс логарифм модуля упругости изменяется с температурой несколько сильнее в связи С тем, что в структурно-жидком состоянии структура полимера изменяется с изменением температуры. При дальнейшем увеличении температуры, когда время релаксации снижается до величин, сравнимых с периодом колебаний, начинает возникать высокоэла-бтичёская деформация. С дальнейшим увеличением температуры амплитуда деформации полимера возрастает до предельного значения, а модуль упругости падает до весьма низкого значения (модуля высокоэластичности). Для полимеров модуль одноосного (жатия в стеклообразном состоянии Ео примерно в 10 —10 раз больше, чем соответствующий модуль Еж в высокоэластическом состоянии. [c.96]

Видов структурного стеклования несколько, но термин структурное стеклование применяют лишь в двух случаях когда причиной стеклования является понижение температуры (это показано на рис. II. 2) или повышение давления. Постепенное понижение температуры или повышение давления сопровождается, разумеется, изменением структуры, в первую очч редь —уменьшением свободного объема системы. Одновременно постепенно увеличивается межмолекулярное взаимодействие (по экспоненциальному закону возрастает плотность энергии когезии) и затормаживается вращение звеньев вокруг валентных связей. По достижении некоторой температуры или давления без изменения структуры при температуре или давлении перехода (в отличие от фазовых переходов) сегментальное движение полностью выключается, и система утрачивает все моды теплового движения, связанные с проявлениями высокоэластичности. [c.81]

Роль температуры. Анализ влияния температуры на износ пластмасс (рис. 9) показал справедливость выражения (15) при повйше-нии температуры в области вынужденной высокоэластичности крутой подъем I опережает падение а, и износостойкость растет вплоть до температуры размягчения. У кристаллических полимеров в отличие от аморфных очень широк интервал вынужденной высокоэластичности, температурой размягчения является кристаллов, а значительно ниже комнатной. Поэтому в указанном интервале они имеют широкий минимум износа (см. рис. 9). Это обуславливает высокую износостойкость кристаллических пластмасс. [c.247]

Скорость кристаллизации достигает максимума при —25. При этой температуре процесс кристаллизации заканчивается в течение 10 час., тогда как при +20 он происходит в продолжение года. Растяжение натурального каучука приводит к ориентации полимера, следовательно, способствует повышению скорости и степени кристаллизации. Этим объясняется высокий предел прочности при растяжении резин на основе натурального каучука. Выше 45° натуральный каучук утрачивает кристалличность и переходит в аморфное состояние, одновременно начинают возрастать пластические деформации. При обычной температуре натуральный каучук представляет собой высокоэластичный полимер. Высокую эластичность каучук сохраняет и при низких температурах, вплоть до —70°, что свидетел1>ствует о высокой морозостойкости этого полимера. Температура перехода его в стекловидное состояние составляет минус 70—минус 75 [c.236]

Бутадиен-стирольные и а-метилстирольные каучуки с небольшим содержанием связанного стирола (а-метилстирола) относятся к высокоэластичным и морозостойким каучукам. Каучук СКМС-Ю имеет сопротивление разрыву 19—22 МПа, относительное удлинение 500—700%, эластичность 40—47 и коэффициент морозостойкости 0,30—0,36 при удлинении 100% и температуре —45°С. Бутадиен-а-метилстирольный каучук СКМС-50 с высоким содержанием связанного а-метилстирола обладает хорошими технологическими свойствами, имеет oпpotивлeниe разрыву 22—28 МПа и относительное удлинение 450—550%. [c.267]

При дальнейшем повышении температуры начинают устанавливаться химические связи, и наступает момент, когда энергия тепло -вого движения становится соизмеримой с энергией взаимодействия высокомолекулярных соединений. В этом случае, несмотря иа наличие межмолекулярного взаимодействия, возможно изменение взаимного расположения отдельных частей (сегментов) сложных молекул. Такое состояние именуется высокоэластичным . При дальнейшем повышении температуры энергия взаимодействия молекул и их частей становится настолько большой, что она начинает значительно превышать энергию теплового движения, длительность установления равновесной конфигурации молекул возрастает, начиная с некоторой температуры структура фиксируется, осуи1еств-ляется переход от равновесной к неравновесной структуре амор( )-ного вещества, т. е. происходит стеклование. Наиболее отчетливо этот процесс прослеживается по изменению концентрации асфальтенов в системе, 1к которых формируются надмолекулярные структуры. В зависимости от растворяющей способности среды концентрация асфальтенов в системе сначала повышается, проходит через максимум и затем падает. [c.166]

Поверхностные эффекты проявляются на границах раздела расплавов с твердой фазой. Они сопровождаются существенным уменьшением адгезии и, как следствие, изменением характера течения вблизи твердах поверхностей. В частности, можно отметить следующие эффекты при периодическом режиме деформирования нарушение структурных связей, носящее как тиксотронный, так и деструктивный характер переход в высокоэластичное состояние и уменьшение вязкости, связанное с увеличением температуры поверхностных слоев за счет поглощения энергии и увеличения теплообмена со стенкой кавитацию и др. Совокупность воздействия поверхностных эффектов приводит к пристенному скольжению полимерных материалов, существенно влияющему на различные технологические процессы их формования [c.139]

Ответ. Повышение температуры образца приводит к интенсификации сегментального движения макромолекул. Поэтому полимерные цепи при нагревании полимера стремятся занять наиболее выгодное в энергетическом отношении положение. В условиях изометрического нагрева эта тенденция проявляется в росте напряжений до тех пор, пока волокно находится в стеклообразном состоянии. При подъеме температуры до Т и выше увеличивается скорость релаксационых процессов, что приводит к возрастанию сегментальной подвижности полимерных цепей. Это в свою очередь приводит к значительному проявлению высокоэластичности, связанной с повышением подвижности макромолекул. При этом происходит спад напряжений, и вся система становится термодинамически более стабильной [c.134]

Таким образом, следует помнить, что приведенные в табл.66 значения температуры стеклования некоторых полимеров для статических условий еще не характеризуют свойств полимеров при действии переменной силы. Переход данного полимера из стеклообразного состояния в высокоэластичное или наоборот нельзя относить к какой-то строго фиксированной температурной точке, так как при повышении температуры высокоэластические свойства полимера начнут появляться у него при разных темпе- t ратурах в зависимости от харак- тера действующей силы, от на- пряженного состояния самого по-лимера и других факторов. [c.585]

Сера является наиболее распространенным вулканизирующим веществом для многих каучуков. Степень чистоты применяемой серы должна быть не менее 99,5 %. Равномерное распределение серы в смеси — необходимое условие для достижения оптимальных физико-механических показателей вулканизатов. Наличие в резинах свободной серы указывает на неправильную рецептуру смеси или на недовулканизацию. Суть процесса вулканизации заключается в образовании трехмерной сетчатой структуры из линейных макромолекул каучука при нагревании его, например, с серой. Атомы серы присоединяются по двойным связям макромолекул и образузот между ними сшивающие дисульфидные мостики, как показано на рис. 3.1. Се тчатый полимер прочнее и проявляет повышенную упругость — высокоэластичность. В зависимости от количества сшивающего агента (серы) можно получать сетки с различной частотой сшивки. Предельно сшитый каучук — эбонит — не обладает эластичностью и представляет собой твердый материал. Температура вулканизации должна быть выше температуры плавления серы (120 °С), но ниже температуры плавления каучука (180-200 °С). [c.24]

При более высоких температурах полимер приобретает эластичность температурный интервал от Тех до Гтек называется областью высокоэластичного состояния полимера. Протяженность интервала Ттек — Т ст зависит от природы полимера и может достигать 150 °С и более. У полимеров с жесткими молекулами ширина этого интервала очень мала и стремится к нулю, а у каучуков она наибольшая. Ею и определяется температурный режим эксплуатации изделий из пластмасс. [c.298]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология