Каучук натуральный степень кристалличности

Интересной особенностью фазового перехода полимеров из кристаллического состояния в аморфное и обратно является резко различающаяся скорость кристаллизации и плавления, т. е. различие в скоростях процессов упорядочения и аморфизации. Выше указывалось, что, например, в случае натурального каучука предельная степень кристалличности не достигается даже за 5—10 лет хранения при обычной температуре. Степень кристалличности при этом составляет 10—15%, тогда как через 30 лет хранения она достигает 20—25%. В то же время частично закристаллизовавшийся каучук в производственных условиях плавят, или, как говорят, распаривают , в специальных камерах при 60° С за несколько часов. Даже и это время определяется не столько скоростью плавления, сколько временем, необходимым для равномерного прогрева больших кип каучука. [c.197]

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]

Степень кристалличности натурального каучука (особенно если изделия из него находятся под натяжением) постепенно возрастает. Почему Как изменяется при этом модуль упругости материала [c.158]

Регулярность структуры макромолекул натурального каучука способствует его кристаллизации, степень которой зависит от температуры. В интервале от О до—25 степень кристалличности натурального каучука достигает максимума, что соответствует содержанию 75—79% кристаллической фазы в полимере. [c.236]

Кристаллизация в процессе растяжения впервые наблюдалась при деформации натурального каучука [29]. При больших одноосных деформациях (позже то же самое наблюдали при биаксиальной деформации) натуральный каучук кристаллизуется при комнатной температуре. Достижимая при этом степень кристалличности, однако, не превышает 10 % и полностью исчезает при удалении нагрузки. [c.59]

Для выяснения влияния степени кристалличности полимера на газопроницаемость были проведены измерения водородопроницаемости натурального каучука (смо- [c.138]

Из уравнения (2.2) следует, что для уменьшения усилия резания необходимо уменьшить сопротивление каучука разрушению, угол заострения лезвия ножа и коэффициент трения. Значительно уменьшить угол заострения нельзя, так как при малых углах ослабляется режущая кромка. Коэффициент трения материала о боковую поверхность ножа можно снизить (но тоже в определенных пределах), повышая чистоту обработки лезвия. Следовательно, нужно добиваться снижения Q и N, величина которых зависит от типа каучука и его физического состояния. Сила Q пропорциональна модулю упругости каучука первого рода Е, а сила N — модулю упругости каучука второго рода G. Модули упругости характеризуют прочность каучука и сопротивление деформированию. Численные значения их меняются в широком диапазоне в зависимости от типа, степени кристалличности и температуры каучука. С повышением температуры каучука, по мере перевода его из кристаллического состояния в аморфное, модули упругости существенно понижаются. Вот почему перед резанием каучук желательно разогревать. В этом случае усилие резания снижается и отпадает необходимость конструирования мощного оборудования. Величина удельного усилия резания разогретого натурального каучука находится в пределах 1000— 3000 Н/см. При разрезании закристаллизованного (стеклообразного) каучука величина удельного усилия резания резко возрастает и доходит до 10 кН/см. Поэтому во избежание поломки оборудования [c.50]

Натуральный и хлоропреновый каучуки, а также синтетический изо-преновый каучук при хранении кристаллизуются, обусловливая этим значительное повышение жесткости и вязкости, что вызывает большие трудности при их переработке, а иногда и полностью исключает ее. В частности, увеличение степени кристалличности от О до 5 % приводит к росту вязкости каучука на два порядка. Поэтому эластомеры, длительное время хранящиеся на складе при пониженных и даже комнатной температурах, подвергают специальной операции — декристаллизации, заключающейся в нагреве каучука до температур выше точки плавления кристаллической фазы. [c.5]

Ниже представлены полученные различными методами значения степени кристалличности (1—Я) натурального каучука, закристаллизованного при 0° С [c.294]

Натуральный каучук относится к слабо кристаллизующимся полимерам. Данные, представленные выше, показывают, что при различных методах оценки получаются практически совпадающие величины. Небольшие расхождения, возможно, обусловлены чувствительностью примененных методик к различным дефектам структуры. Тем не менее можно сделать основной вывод, что при относительно низких степенях кристалличности сосуществуют две фазы. [c.294]

Вид кривой РТЛ чувствителен к структуре полимера (молекулярной ориентации, степени кристалличности, степени сшивания и др.) и предыстории образца это позволяет широко применять метод РТЛ при исследовании вулканизации, пластификации, ориентации и др. процессов, а также для идентификации полимеров. Изучение РТЛ в поле механич. напряжений позволяет исследовать молекулярный механизм высокоэластичности вынужденной. Метод РТЛ используют также для определения состава и однородности смесей полимеров по сопоставлению положения -максимумов смеси и каждого из компонент. Напр., наличие в многокомпонентных смесях таких полимеров, как полиэтилен, натуральный или изопреновый каучук, удается обнаружить при их содержании 1—2%. [c.310]

Вследствие такой геометрической" перепутанности цепей кристаллизация в полимерах никогда не протекает до конца (на 100%). В каждом конкретном случае степень кристалличности зависит от типа полимера и в некоторой степени от условий кристаллизации. В случае натурального каучука доля кристаллического вещества обычно не превышает 30%. [c.117]

Проведем типовой расчет степени кристалличности на примере натурального каучука. Плотность аморфного каучука составляет 0,91 г/см , а рассчитанная плотность кристалла равна 1,0 г/см . Таким образом, для завершения кристаллизации необходимо увеличение плотности на 0,09 г/см , т. е. почти на 10%. Наблюдаемое же при кристаллизации увеличение плотности, или, что то же, уменьшение объема, не превышает 3%, иными словами, доля кристаллического вещества в полимере составляет около 30%. [c.147]

Изопреновый каучук в зависимости от условий полимеризации и вулканизации может при растяжении либо кристаллизоваться, либо оставаться аморфным. Так, при изменении времени вулканизации от 5 до 20 мин получаются резины , заметно не отличающиеся по жесткости или кристалличности. Степень кристаллизации изопренового каучука меньше, чем натурального каучука такого же состава. Имеются сведения , что в резинах из неопрена Ш степень кристалличности обратно пропорциональна степени вулканизации. [c.101]

Обычные линейные (или мало сшитые) полимеры в ряде случаев образуют поликристаллы, содержащие в то же время значительную долю аморфного материала. Таковы полиэтилен, гуттаперча, натуральный каучук и т. д. Степень кристалличности в таких веществах варьирует в широких пределах, приближаясь в некоторых случаях, [стереорегулярные полимеры (см. стр. 216), коллаген и др.] к ЮО /о. Для таких полимеров зачастую характерно образование сферолитных. кристаллов, легко наблюдаемых с помощью поляризационного микроскопа. Здесь мы не будем касаться вопросов, связанных со структурой кристаллических полимеров на надмолекулярном уровне. [c.188]

Хотя это уравнение позволяет получить значение равновесной температуры плавления и для нерастянутых образцов, оно предсказывает чрезвычайно малое увеличение температуры плавления с увеличением степени вытягивания. Например, при увеличении степени вытягивания от 1 до 6 повышение температуры плавления, рассчитанное по уравнению (8) при значении т = 518, составляет лишь 5,8°. Функциональную зависимость между Тт и а, вычисленную по уравнению (8), иллюстрирует рис. 5. Видно, что это уравнение дает значительно заниженные значения температуры плавления. Экспериментально установлено, что натуральный каучук самопроизвольно кристаллизуется при комнатной температуре при вытягивании свыше 300%. Кроме того, Гоппель и Арльман [15] показали, что растянутый при 80° на 460% натуральный каучук имеет степень кристалличности 13%. Это позволяет сделать вывод, что формула (8) не дает правильных значений температуры плавления. Этот вывод подтверждается измерениями равновесной температуры плавления транс-полихлоропреиа как функции степени вытягивания [16]. На основании работы Кригбаума с сотр. [17], в которой изучалась температура плавления вытянутого натурального каучука, [c.79]

Благодаря наличию большого числа дефектов в кристаллитах полимера (в отличие от кристаллов низкомолекулярных веществ) мы можем количественно определить доли кристаллической и аморфной частей в закристаллизовавшемся полимере. В зависимости от природы полимера и условий кристаллизации доля крис таллической части может колебаться от 20 до 807о- В поливинил хлориде и в каучуках степень кристалличности даже меньше 2 %. Натуральный каучук обычно кристаллизуется на 10—15% и ли1пь при многолетнем хранении — на 25%. Напротив, в специально полученном линейном полиэтилене степень кристалличности мо жет достигать 95%. [c.174]

Вопрос об изменении величины энергии активации диффузии газов и паров при переходе полимера нз аморфного состояния в кристаллическое полностью не выяснен. Так, для натурального каучука и гуттаперчи наблюдалось повышение, а для полипропилена и полиэтиленанекоторое понижение энергии активации проницаемости с ростом степени кристалличности. Брандт считает, что как энергия активации диффузии Ео, так и теплота растворения АЯ газообразных углеводородов и азота остаются постоянными независимо от плотности полиэтилена. Клют на основе развитых им теоретических представлений также предполагает, что энергия активации диффузии не должна зависеть от степени кристалличности полимера. Однако следует иметь в виду, что аморфные области, являющиеся основными путями проникновения газов через полимер, с повышением степени кристалличности могут несколько изменять свою структуру При высоких степенях кристалличности и большой гибкости цепных молекул полимера образование кристаллитов должно приводить к обеднению набора конформаций цепных молекул, в результате чего должна понижаться проницаемость и несколько возрастать энергия активации диффузии. [c.143]

Следует учитывать, что температура плавления кристаллитов зависит от температуры кристаллизации, поэтому температура декристаллизации подбирается заведомо большей, чем максимальная температура плавления жесткой фазы. Для натурального и синтетического изопрено-вого каучука СКИ-3 последняя равна приблизительно 40 °С при максимальной степени кристалличности, близкой к 35 % для полихлоропренов различных типов подобные сведения приведены в табл. 1.1. При выборе длительности процесса принимают во внимание различие в скоростях плавления кристаллитов различных типов. Например, декристаллизация однородносферолитных кристаллов наирита КР происходит полностью за 4 ч при 70 °С, а того же типа каучук с более разветвленными и многообразными кристаллическими структурами декристаллизуется за 6 ч. Необходимость подбора и контроля времени декристаллизации каучуков объясняется тем, что остаточная кристалличность обусловливает более длительную тепловую обработку каучуков при пластикации и смешении, а это способствует повышению оптимальной продолжительности смешения [c.5]

Бопп и Зисман [26] при облучении сжатых или натруженных каким-либо другим образом образцов вулканизатов наблюдали существенную потерю образцом способности восстанавливать свои первоначальные размеры при снятии нагрузки. Натуральный вулканизованный каучук, растянутый на 300% и облученный дозой 10 мегафэр в ядерном реакторе, приобретает заметно меньшую степень кристалличности. Оба этих эффекта проявляются при таких дозах, при которых все другие механические свойства изменяются еще очень мало. Эти процессы, вероятно, следует приписать разрывам цепей (стр. 74 и сл.). [c.180]

Одним из ведущих направлений современной полимерной химии является синтез полимеров на основе этилена, пропилена и других олефино-вых углеводородов — продуктов переработки нефти и природного газа. Успехи в синтезе нолиэтилена, полипропилена и других полиолефпнов неразрывно связаны с развитием наших знаний в области металлоорганнче-ских катализаторов, благодаря которым нри низких давлениях стало возможным получение полимеров регулярного строения. Такие стереорегу-лярные полимеры отличаются высокой степенью кристалличности, прочностью, высокими температурами плавления. Применение новых катализаторов, в частности, позволяет производить синтетические каучуки, превосходящие по своему качеству натуральный каучук. [c.24]

Г у т т а — высокомо.1геку.лярный ненасыщенный углеводород, имеющий строение транс-формы полиизо-препа ( sHg) . Т. обр., макромолекула гутты — геометрич. изомер макромолекулы каучука натурального мол. масса гутты 36—50 тыс. В отличие от натурального каучука, гутта при комнатной темп-ре находится в кристаллич. состоянии, причем степень кристалличности, размеры II форма кристаллич. образований зависят от темп-ры, при к-рой опи возникают. Нри 50—70° С, в зависимости от того, в какой кристаллич. модификации она находится, гутта переходит в аморфное состояние, становясь мягкой и пластичной, а при 130—150° С приобретает вязкотекучие свойства. Эти измепеиия обратимы. [c.333]

Бейлей и Голден [42] получили полимер с высоким молекулярным весом(—100000), высокой степени кристалличности, имеющий только 1 ыс-строение и состоящий из повторяющихся 1,4-групп. Однако, несмотря на большое сходство структур этого полимера и натурального каучука, полимер не обладает свойствами последнего. Ушаков и Соломон [43] исследовали полимеризацию циклооктатетраена при нагревании в ампулах в присутствии металлического натрия. Полученный полимер имеет две броми-рующиеся двойные связи на элементарное звено. [c.571]

В полиэтилене [81], полипропилене [82], производных целлюлозы [83], в политетрафторэтилене [78], поливинилацетате [84], облученных при 77° К, большая часть радикалов рекомбинирует при нагревании до температуры стеклования (или какого-либо другого фазового перехода). У аморфных полимеров исчезновение радикалов резко ускоряется в области стеклования. В кристаллических полимерах концентрация радикалов монотонно уменьшается вплоть до температуры плавления. У полимеров, содержапр1х аморфную и кристаллическую фазы, термическая устойчивость радикалов тем выше, чем больше степень кристалличности [5, 85]. В ряде аморфных полимеров — полиизобутилене [5], натуральном каучуке и синтетическом [c.333]

Первой задачей при обработке рентгенограмм полимеров является отделение кристаллических рефлексов от аморфного гало. Эта задача тесно связана с определением степени кристалличности по рентгенографическим данным. Определение степени кристалличности С основывается на сопоставлении рентгенограммы исследуемого образца с рентгенограммами эталона или на сопоставлении интенсивности кристаллических и аморфных рефлексов. При применении последнего способа при обработке рентгенограмм натурального каучука получа-ли з. 231 завышенные значения С. Однако анализ причин этого явления позволил отработать достаточно точную методику . Наиболее подробно измерение степени кристалличности этими методами проводилось для натурального каучука - . Рентгенографическим методом определяли значение С также для дивинилового каучука СКД и полихлоропрена - 210. 288 определения [c.60]

Полимерные мембраны с высокой степенью кристалличности обычно менее проницаемы, чем аморфные мембраны. Считается, что молекулы пермеата, как правило, нерастворимы в кристаллических областях, и транспорт осуществляется в аморфной области. Поэтому кристаллизация приводит к уменьшению объема аморфного материала, в котором возможен перенос молекул пермеата, и увеличению извилистости пути через мембрану. Ла-зоский и Кобс [15] изменяли степень кристалличности полиэти-лентерефталата, который можно резко охлаждать при переводе из расплавленного состояния в аморфное, путем отжига за различные интервалы времени при температуре несколько выше 100 °С. Было установлено, что стационарное проникание водяных паров через эти мембраны уменьшилось при возрастании кристалличности от О до 40%. Рейтлингер и Ярко [16] наблюдали обратную зависимость между плотностью полимера и проницаемостью в процессе изотермической кристаллизации натурального каучука. Проницаемость зависит от микрокристаллической структуры полимерной мембраны, что также обусловливает линейную зависимость между влагопоглощением и долей аморфной фазы в целлюлозе [17]. Более того, при гидролитическом или бактериальном разрушении полимерных мембран в первую очередь и в сильной степени воздействию подвержена аморфная область [18]. Это явление было положено в основу экспериментального метода определения способности к деструк- [c.115]

Изотермическое увеличение степени кристалличности в гомо-полимере, оцененное любым из описанных методов, обычно происходит так, как это впервые было обнаружено Беккедалемпри изучении кристаллизации натурального каучука. Чтобы процесс имел такой характер, в исходной фазе должны происходить процессы как образования, так и роста новой фазы. В более простых системах для того, чтобы получить полное представление о кинетике изотермического превращения, достаточно изучить процессы зародышеобразования и роста кристаллов, и, вообще говоря, нет никаких доводов против того, что данное положение не останется справедливым и для полимерных систем. [c.218]

В качестве примера можно рассмотреть корреляционные диаграммы аморфных и частично кристаллических полимеров с полу-жесткими и жесткими цепями, а также полимерных композиций (статистические сополимеры, блоксополимеры, совместимые и несовместимые механические смеси высокомолекулярных веществ) (рис. 1.5). Локальная подвижность серного вулканизата натурального каучука (НК) (см. рис. 1.5, а) обусловлена боковыми группами (метильными) и примыкающими к ним метиленовыми группами СНг основной цепи [83]. Аналогичная зависимость наблюдается для ПММА (см. рис. 1.5,6), имеющего как боковые метильные группы, так и громоздкие боковые метилэфирные группы. Это определяет существование двух видов локальной подвижности [84], для которых характерны различные температурные коэффициенты времени релаксации. В полипропилене (ПП) высокой степени кристалличности (см. рис. I. 5, в) локальный процесс релаксации связан с подвижностью СНз-групп. [c.29]

Как известно, полимеры никогда не кристаллизуются полностью. Степень кристалличности полидиорганилсилоксанов составляет 40— 50%, а их кристаллы малы но размерам и имеют много дефектов [454]. Полидиметилсилоксаны отличаются от каучуков общего назначения. При вулканизации натурального, бутадиенового, урета-нового и многих других каучуков образуется вулканизационная сетка, увеличивающая дефектность появившихся кристаллов и уменьшающая скорость их кристаллизации. Для полиорганилсилоксанов наблюдается обратное [455]. Дефектные кристаллы в полиорганилсилоксанах агрегированы с аморфными областями в крупные упорядоченные образования, так называемые сферолиты. В зависимости от условий кристаллизации, а также химической структуры, регулярности строения полисилоксаиовой цепи, предварительных термических воздействий, форма и строение сферолитов могут быть различными. [c.56]