Состояние веществ высокоэластичное

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]

Гибкость — основное свойство полимерных цепей, приводящее к качественно новым свойствам высокомолекулярных веществ — высокоэластичности и отсутствию хрупкости в твердом состоянии ниже температуры стеклования. Связанная с явлением внутреннего вращения, наблюдаемым как в низко-, так и в высокомолекулярных веществах, гибкость может проявиться только при достаточно длинных цепочках. Это свойство характерно для полимеров, хотя частично гибкость наблюдается и у олигомеров. [c.15]

Аморфные линейные полимеры в зависимости от температуры могут находиться в трех физических состояниях стеклообразном, высокоэластичном и вязкотекучем. В стеклообразном состоянии полимер обладает жесткостью, т. е. оказывает сопротивление изменению формы движение частиц состоит лишь в колебаниях атомов около положений равновесия. В высоко-эластичном состоянии вещество легко изменяет форму и способно обратимо деформироваться на многие сотни процентов. Так, натуральный каучук может обратимо растягиваться в 10—15 раз по сравнению с первоначальной длиной. [c.197]

В процессе получения различных клеющих веществ столярного, резинового клея, крахмального клейстера, различных лаков —важную роль играет предварительное набухание высокомолекулярных веществ в подходящих растворителях. Набухание имеет место в процессе дубления кож, в производстве целлюлозы, в процессе схватывания цемента. Действие так называемых пластификаторов, повышающих эластичность и температурный интервал высокоэластичного состояния веществ, основы- [c.381]

При дальнейщем 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 на 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, осуществляется переход от равновесной к неравновесной структуре аморфного вещества, т. е. происходит стеклование. Наиболее отчетливо этот процесс прослеживается по изменению концентрации асфальтенов в системе, из которых формируются надмолекулярные структуры. В зависимости от растворяющей способности среды концентрация асфальтенов в системе сначала повышается, проходит через максимум и затем падает. [c.166]

При переходе от идеальных моделей твердого, жидкого и газообразного состояний к реальным состояниям вещества обнаруживается несколько пограничных промежуточных типов, общеизвестными из которых являются аморфное (стеклообразное) состояние, состояние жидкого кристалла и высокоэластичное (полимерное) состояние. В связи с этим часто пользуются более широким понятием фаза (см. 1.4). [c.14]

По одним свойствам высокомолекулярные вещества ведут себя как жидкости, а по другим — как твердые вещества. В газообразном же состоянии высокомолекулярные вещества не существуют. Для многих высокомолекулярных веществ характерны три физических состояния стеклообразное, высокоэластичное и вязкотекучее. Температура, при которой высокомолекулярное соединение переходит из стеклообразного состояния в эластичное или наоборот, называется температурой стеклования, а температура перехода из эластичного состояния в вязкотекучее или наоборот называется температурой текучести. Высокомолекулярные вещества, обладающие эластическими свойствами при комнатной температуре и сохраняющие их в широком интервале температур, называются каучукообразными. [c.358]

Многие органические растворители (пластификаторы), взаимодействуя с высокополимерными веществами, вызывают изменение их механических свойств. Так, например, в случае термопластичных материалов действие пластификаторов сводится к понижению температуры перехода системы из стеклообразного состояния в высокоэластичное. [c.748]

В настоящей главе лишь вскользь упоминается о важнейшем и специфическом для полимерного состояния вещества высокоэластическом поведении и его количественной характеристике — плато высокоэластичности. В основном тексте книги говорится только об одном параметре плато — его высоте, отвечающей значениям сдвигового модуля упругости, близким к 2 10 дин/см , а -также указывается на факт сильной зависимости длины (протяженности) плато высокоэластического состояния от молекулярного веса полимера. Известны, однако, методы, позволяющие дать количественную оценку длины плато и установить корреляцию этой величины с молекулярными характеристиками полимера. [c.156]

Промышленное применение полимеров основано на использовании трех состояний стеклообразного, высокоэластичного и вязкотекучего. Например, в производстве лаков применяют полимеры, находящиеся, как правило, в стеклообразном состоянии. Резиновая промышленность перерабатывает полимеры, находящиеся в высокоэластичном состоянии. Переработка пластиков в изделия путем прессования или литья под давлением требует перевода полимерного вещества в вязкотекучее состояние с последующим превращением его в стеклообразное состояние. [c.62]

Аморфные высокомолекулярные вещества с линейными молекулами в зависимости от условий могут находиться в трех физических состояниях стеклообразном, высокоэластичном и вязкотекучем. Эти состояния определяются способностью всей макромолекулы или ее отдельных участков менять свою конфигурацию. [c.351]

Термомеханические исследования позволили выяснить полимерную природу и строение многих неорганических соединений. Показано, например, что аморфный борный ангидрид построен из полимерных цепей (ВгОз) и может находиться во всех трех физических состояниях. Площадка высокоэластичности у него невелика, а Тст близка к 300°. Сильное межмолекулярное взаимодействие и жесткость цепей многих неорганических полимеров объясняют то, что они существуют при обычной температуре в виде кристаллических веществ или хрупких стекол и приобретают высокоэластические свойства лишь вблизи температуры размягчения. [c.81]

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]

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]

Переходя к рассмотрению особенностей внутреннего строения и свойств полимеров в указанных трех состояниях, мы начнем с высокоэластичного состояния, которое свойственно только высокомолекулярным веществам и в котором наиболее отчетливо выявляются особенности свойства, обусловленные большой величиной молекул. [c.573]

Высокомолекулярные соединения отличаются от обычных твердых веществ. Они не летучи и не способны перегоняться, легко расщепляются под действием внешних факторов (кислорода или других деструктирующих агентов), что приводит к значительному изменению их свойств. В зависимости от температуры высокомолекулярные соединения могут находиться в вязкотекучем, высокоэластичном илн твердом (стеклообразном или кристаллическом) состояниях. [c.72]

Высокая молекулярная масса и гибкость макромолекул— важные характеристики, с которыми связаны особенности физико-химических свойств полимеров. Особенности полимеров выражаются в следующем 1) могут пребывать в характерном только для них высокоэластичном состоянии, обусловленном гибкостью их длинных молекул 2) способны набухать в жидкостях 3) растворы полимеров обнаруживают ряд аномалий по сравнению с растворами низкомолекулярных веществ 4) могут образовывать волокна, пленки, отличающиеся высокой анизотропией свойств 5) способны к своеобразным химическим превращениям. [c.469]

Действительно такие свойства, как проницаемость и, соответственно, диффузия и растворимость низкомолекулярных веществ в полимерах, находящихся в высокоэластическом состоянии, очень близки к этим свойствам для жидкостей. Высокоэластичность проявляется в полной мере лишь тогда, когда скорость деформации молекул и скорость их перемещения существенно отличаются друг от друга. В связи с этим для реализации высокоэластического состояния одной гибкости молекулярной цепи еще недостаточно, необходима еще и высокая скорость изменения формы цепных молекул. [c.111]

Низкотемпературный участок, ограничиваемый температурой хрупкости Тхр и температурой стеклования Тс, называется областью стеклообразного состояния (1) и характеризуется чрезвычайно малыми деформациями полимера. Участок резкого нарастания деформации (переходная область 2) соответствует переходу вещества в высокоэластическое состояние пологий участок 3 (плато высокоэластичности) имеет в качестве верхней границы температуру текучести образца Т участок резкого повышения деформации (4) уходит в область высоких температур и оканчивается температурой термодеструкции полимера. Значения и АН характеризуют уровень высокоэластических деформаций в данном режиме деформирования. [c.371]

Следует иметь в виду, что, по всей вероятности, влияние пластификаторов на полимеры не ограничивается температурными интервалами вынужденной эластичности, высокоэластичности и вязкотекучего состояния. Прочность хрупких полимерных материалов (ниже Г р) также может изменяться под действием пластификаторов. Е. Д. Щукиным и П. А. Ребиндером [453, с. 645] было показано, что даже небольшое понижение свободной поверхностной энергии при адсорбции ряда органических веществ может приводить к значительной пластификации деформируемого кристалла твердого тела. Если же адсорбируемое вещество значительно снижает поверхностную энергию кристалла (вдвое или в несколько раз) и способно энергично мигрировать внутрь кристалла по микрополостям, то адсорбционный эффект может проявиться в резком снижении прочности и появлении хрупкости. [c.211]

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]

С другой стороны, большинство полимеров претерпевают переход из высокоэластичного состояния в стеклообразное. Ниже определенной температуры относительные движения сегментов цепи прекращаются. Эти движения делали возможной диффузию через полимер анализируемых веществ, имеющих размеры молекул, обычные для газовой хроматографии. Поэтому ниже температуры стеклования полимерные фазы ведут себя как твердый материал и удерживают анализируемые вещества посредством адсорбции на своей поверхности. Определение удерживаемых объемов сорбатов пробы как функции температуры в окрестности температуры стеклования обычно показывает резкий скачок в удерживаемых объемах, когда становится возможным доступ к объему жидкости. Такое определение дает возможность изучения свойств полимера. Этот метод, названный обращенной газовой хроматографией, получил широкое распространение после основополагающей работы Гил-лета [55]. [c.126]

Эластичность, свойственная в определенных условиях большин- ству подобных веществ, связана с гибкостью таких цепей. Изменение температуры, а следовательно, и интенсивности теплового движения (в частности, отдельных звеньев цепи) может сильно влиять на связи между цепями. При понижении температуры усиливаются связи между цепями, поэтому уменьшается пластичность и увеличивается твердость материала при повышении температуры вещество может перейти в высокоэластичное (каучукоподобное) состояние. [c.157]

В стеклообразном состоянии полимер является упруго-твердым веществом и его деформируемость при действии внешних механических сил очень невелика, в особенности при температурах, не слишком близких к температуре стеклования (рис. 200). В области температуры стеклования происходит сильное увеличение деформируемости. В высокоэластичном состоянии полимер при данной внешней нагрузке обнаруживает гораздо более значительное изменение своей формы и размеров. [c.565]

Таким образом, в отличие от кристаллических веществ, у которых способность возвращаться в исходное состояние после прекращения действия внешней силы обусловливается взаимным притяжением частиц, высокоэластические свойства обусловлены тепловым движением звеньев цепей, действующим в направлении увеличения числа различных конформаций макромолекулы ( 22), что сопровождается возрастанием термодинамической вероятности и, следовательно, возрастанием энтропии ( 81). В этом отношении упругие свойства высокоэластичных полимеров ближе к упругим свойствам газов, так как в газах упругость тоже определяется не взаимным притяжением частиц, как в кристаллах, а тепловым движением молекул, и расширение газа так же сопровождается возрастанием его энтропии, как и возвращение полимера в первоначальное состояние. [c.567]

Вещество может находиться в трех состояниях жидком, кристаллическом и аморфно-стеклообразном (газообразное состояние мы не рассматриваем). Это относится и к полимерным веществам. Однако последние могут нахо- диться еще в одном состоянии, характерном только для полимеров, — в высокоэластичном, при котором вещества приобретают способность к обратимой деформируемости, а отдельные звенья цепных молекул под влиянием теплового движения перемещаются так же, как и в случае жидкости. Однако, поскольку все части молекулы связаны [c.61]

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]

Температуру первого перехода называют температурой стеклования, а ъюрот — текучести (в действительности, переход происходит в некотором интервале температур). Переход в высокоэластичное и вязкотекучее состояния наблюдается и у кристаллических полимеров. Низкомолекулярным веществам высокоэластичное состояние не свойственно. [c.197]

Как уже отмечалось выше, высокоэластичность полимерных материалов является особым состоянием вещества, которое определяется тенденпией к увеличению энтропии, тогда как, например у стали, возвращение к равновесию определяется тенденцией к уменьшению внутренней энергии. Энтропийная природа упругости объясняет тот факт, что напряжение растянутой резиновой ленты возрастает с температурой, в то время как у стальной проволоки оно снижается при растяжении макромолекулы переходят из статистически наиболее вероятной формы клубка в статистически наименее вероятное состояние растянутых цепочек. Чем выше температура, тем выше подвижность цепей и тем больше потеря эн тропии при переходе в растянутое состояние, при котором подвижность цепей сильно ограничена (ближний порядок, см. раздел 14.1). Таким образом, с повышением температуры увеличивается стремление вернуться в исходное состояние с более высокой энтропией. [c.40]

При приготовлении различных клеющих веществ столярного, резинового клея, крахмального клейстера, различных лаков — важную роль играет предварительное набухание высокомолекулярных веществ в подходящих растворителях. Набухание имеет место в процессе дубления кож, в производстве целлюлозы, в процессе схватывания цемента. Действие так называемых пластификаторов, повышающих эластичность и температурный интервал высокоэластичного состояния веществ, основывается на процессе набухания. Пластификаторами являются низкомолекулярные жидкости, близкие к данному В.М.С. по химическому составу и добавляемые в небольших количествах. Поглощаясь веществом, пластификатор раздви- [c.326]

Диапазон давлений, охваченных в опытах, невелик (до 0,9 МПа), однако группа исследованных газов (О2, N2, СО2, СН4, СгИб, СзНв) включает вещества, резко отличные по молекулярным характеристикам. Полимеры, использованные для создания мембран, находятся в высокоэластичном состоянии (7 >Гст). [c.102]

Еще раз укажем, что аморфный полимер во всех трех областях, в частности, в области каучукоподобной эластичности II, надлежит рассматривать как расплав. Это существенно, ибо ряд в принципе кристаллизующихся полимеров (например, полиэтилен-терефталат) можно быстрым переохлаждением перевести в стеклообразное и вполне аморфное состояние. Правда, при этом в области II (именно из-за релаксационного расстекловывания ) возникает сегментальная подвижность, а она, в свою очередь, может способствовать кристаллизации. Расплав вновь появится в этом случае при Гх, п. Что касается агрегатных состояний, или степени твердоподобия, то, как уже указывалось, их не удается трактовать однозначно, как для простых веществ. Впрочем, различие это в значительной мере кажущееся, если мы ограничиваемся таким механическим свойством, как податливость тогда перемещая стрелку действия, можно нивелировать разницу между этими состояниями напротив, если рассматривать обратимость деформаций, специфика полимеров, особенно состояния каучукоподобной эластичности, станет бесспорной. Эта бесспорность лишь подчеркивается тем обстоятельством, связанным с зыбкостью границ (особенно для Гт), что расплавы выше Гт и даже достаточно разбавленные растворы гибкоцепных полимеров при очень быстрых воздействиях проявляют не только твердоподобие, но и высокоэластичность при вполне умеренных частотах (см. гл. V). [c.80]

Из вышеприведенного перечня высокомолекулярных соединений можно видеть, что соединения этого класса обладают самыми различными свойствами. Так, натуральные и синтетические каучуки высокоэластичны (обратимо растягиваются на сотни процентов), а большинство синтетических смол жестки, как стекло. Некоторые высокомолекулярные соединения растворяются в различных растворителях и дают ценнейшие для промышленности растворы в виде лаков, клеев и пленкообразо-вателей, другие же не растворяются ни в чем. Одни обладают кислотостойкостью или диэлектрическими свойствами, у других этого нет и т. д. В настоящее время установлено, что свойства высокомолекулярных веществ зависят от условий их получения, температуры испытания, химического строения, размеров и формы молекул, агрегатного состояния, интенсивности меж-молекулярных связей и других факторов [c.166]

Таким образом, несмотря на разногласия в отношении количественного содержания цепочечного углерода в природных углях и антрацитах, сам факт его присутствия признается многими исследователями, в том числе, и сторонниками мицеллярно-бахромчатой модели. Строение пространственнонеоднородных структурированных углеродных твердых тел (углей, саж, полукоксов, коксов, антрацитов, стекловидного и волокнистого углерода, шунгита и т.д.) сильно усложнено развитием огромного количества поперечных связей и разветвлений полимерных цепей, в результате чего вещество полностью теряет способность размягчаться и переходить в жидкоплавкое состояние. Будучи застеклованным, этот гелифицированный материал сохраняет лишь возможность переходить в высокоэластичное состояние (размягчаться) при повышении температуры. [c.24]