Модификация структурная физическая полимеров

Модификацией имеющихся полимеров можно быстрее и экономичнее получить новые полимерные материалы. В промышленности используют следующие методы модификации 1) изменение химического строения макромолекул полимера (химическая модификация) 2) изменение физической структуры полимера без изменения его молекулярной массы и химического строения (структурная модификация) 3) применение смесей полимера с другими соединениями. Наиболее часто используется химическая модификация, которая осушествляется введением новых функциональных групп в молекулу полимера, введением новых звеньев в макромолекулу (синтез сополимеров) и получением привитых и блочных сополимеров, а также разветвленных и пространственных полимеров. [c.200]

Структурная модификация — изменение физических свойств полимера, его надмолекулярной структуры без изменения химического строения и степени полимеризации, например путем ориентации, направленной кристаллизации и других физических воздействий. [c.87]

Решение задачи структурно-физической модификации свойств твердых и жидких полимеров оказалось возможным введением в расплавы и растворы полимера искусственных зародышей структурообразования, что было предложено и детально изучено в работах В. А. Каргина, Т. И. Соголовой и сотрудников. Другим подходом было введение в полимер поверхностно-активных веществ, что исследовалось В. А. Каргиным совместно с П. В. Козловым, Н. Ф. Бакеевым, Л. П. Василевской и др. Использование этих ме- [c.13]

Модификацией имеющихся полимеров можно быстрее и экономичнее получить новые полимерные материалы. В промышленности используют следующие методы модификации 1) изменение химического строения макромолекул полимера (химическая модификация) 2) изменение физической структуры полимера без изменения его молекулярного веса и химического строения (структурная модификация) 3) применение смесей полимера с другими соединениями. [c.547]

Эффективным способом модификации структурно-физических свойств полимерного материала является его механическая деформация (сжатие или растяжение). При ориентационном растяжении в полимерном материале создаются неравновесные вытянутые конформации макромолекул и их участков, жесткость ориентированных полимеров повышается. Вытянутые, напряженные макромолекулы обладают ограниченной молекулярной подвижностью именно они ответственны за механическую прочность ориентированного полимерного материала. [c.134]

Изучение структуры и механических свойств полимеров привело В. А. Каргина к принципиальному выводу о том, что формирование механических свойств задается, помимо химического строения, также и надмолекулярной структу])ой полимерных тел. Отсюда возник цикл исследований в области структурной механики полимеров, в которую вошли работы по структурной (физической) модификации полимерных материалов. Этим работам посвяш,ен третий раздел данной книги. [c.4]

Наконец, весьма продуктивным в практическом отношении и закономерным явился своеобразный сплав исследований в области структуры полимеров с исследованиями механических свойств, выразившийся в становлении и развитии В. А. Каргиным структурной механики полимеров. Эти работы открыли пути физической модификации свойств полимеров и изделий на их основе, а также послужили дальнейшему развитию химических методов модификации и придали им структурно-физический характер. [c.5]

В простейшем виде идея этих методов состоит в такой структурно-физической модификации материала, которая подавляет молекулярную подвижность в полимере, особенно маломасштабные, высокочастотные движения, ответственные за химические реакции. Снижение молекулярной подвижности уменьшает химическую реакционную способность и повышает стабильность материала. Правда, такая модификация неизбежно сопровождается изменением релаксационного спектра полимера-и изменением механических, диэлектрических и других динамических свойств. Часто, однако, это обстоятельство не имеет решающего значения (например, в полимерных покрытиях магистральных трубопроводов). Кроме того, за химические реакции и динамические свойства ответственны различные частотные области релаксационного молекулярного спектра маломасштабные и высокочастотные движения важны для реакций, а более крупномасштабные и низкочастотные движения обеспечивают динамические свойства. Идеальной с точки зрения стабилизации является такая структурно-физическая модификация полимера, которая подавляет маломасштабные движения, но не затрагивает крупномасштабные это могло бы обеспечить и химическую стабильность, и сохранность динамических свойств. Конечно, такой идеальный результат трудно реализовать, однако возможности этого подхода к стабилизации еще мало исследованы. [c.148]

Физическая модификация волокна обработкой растворителями заключается в том, что волокно подвергают набуханию в растворах, способных сольватировать полярные группы полимеров. В зависимости от условий обработки, это обле.г-чает крашение, снятие внутренних напряжений, создание прочной извитости волокон, получение шерстистых волокон и др. Например, при обработке гидратцеллюлозных волокон моно-, ди- или триэтиламином и другими аминами удается вызвать набухание и дезориентацию структурных элементов полимера. Одновременно возрастает удлинение и прочность вискозных волокон к истиранию. [c.358]

Ориентационная структурно-физическая модификация полимера сопровождается резким повышением его стабильности и, в частности, сопротивляемости по отношению к окислительной деструкции [22] (см. гл. VI). [c.134]

Физические принципы управления реакционной способностью в твердых полимерах открывают новые физические принципы стабилизации полимерных материалов путем направленной структурно-физической модификации материала (деформации, ориентации, напряжения, регулирования надмолекулярной структуры и морфологии II т. д.). [c.147]

Многие эффекты улучшения физико-механических свойств объяснены в аспекте теории химического взаимодействия [236,237]. При химической модификации поверхности силанами аппретирующий силановый слой состоит из прочно хемосорбированного силана, слабо хемосорби-рованного силана и физически сорбированного силана [237 - 239]. Структурный градиент силанового слоя оказывается чувствительным как к условиям обработки, так и к природе поверхности наполнителя. Физическая сорбция зависит от его структуры и с увеличением количества физически сорбированного силана прочностные характеристики стеклонаполненной композиции ухудшаются. Однако экспериментально доказано, что химическое связывание не является основной причиной улучшения адгезии. Например, монослои силанов не имеют оптимальную механическую прочность. Загрязнение поверхности, захваченные пузырьки воздуха, неравномерное покрытие поверхности аппретами и другие факторы влияют на адгезионную прочность, хотя и не являются определяющими. Поэтому предлагаются и другие подходы, дающие возможность объяснить эти эффекты [240 - 243]. Полагают, что на межфазной границе происходит взаимопроникновение и смешение молекул аппретирующего вещества и полимера на молекулярном уровне. Этот эффект эквивалентен образованию взаимопроникающей полимерной сетки. Возможно два типа взаимного смешения, которое включает проникновение молекул матрицы в хемосорбированный слой силана и миграцию физически сорбированного силана в матрицу. При этом в фазе силана сополимеризация не протекает. Такая схема подтверждена анализом ИК-спектров исследуемой системы [242]. [c.83]

Структурно-физическая модификация полимерных материалов путем их ориентационной деформации является, по-видимому, общим принципом стабилизации твердых полимеров. Это направление исследований перспективно для теории и практики стабилизации и, как показано дальше, содержит значительные резервы в сохранении механических свойств полимерных материалов. [c.276]

Третий, структурно-физический принцип стабилизации в условиях механодеструкции также следует из представления о разрушении полимеров под нагрузкой как радикально-цепном процессе. Идея принципа состоит в том, чтобы предотвратить взаимодействие макрорадикалов между собой, предотвратить цепные реакции путем структурно-физической модификации полимера. [c.302]

Известно, что методы модификации полимеров широко используются в промышленности пластических масс, эластомеров, резин, волокон и лаков. В последние годы эта проблема приобрела огромное значение [1], и в ее разрешении принимают участие специалисты различных направлений Актуальность модификации вытекает, очевидно, из того положения, что индивидуальные (чистые) полимеры и сополимеры различных типов являются, как правило, лишь начальной стадией формирования конечного полимерного продукта и должны быть одним из методов модификации превраш,ены в технически приемлемую для переработки многокомпонентную систему — полимерный материал, пластическую массу. Кроме того, модификация всегда предусматривает целенаправленное изменение (улучшение) комплекса первоначальных свойств высокомолекулярных соединений. Модификация может осуш,ествляться за счет химических, структурных (физических) или физико-химических иревра-ш ений. [c.127]

Мы полагаем, что в эластомерах, так же как и в жесткоцепных полимерах, нерастворимая добавка распределяется по границам раздела структурных образований. Играя роль смазки, добавка масла вызывает увеличение подвижности отдельных структурных элементов, что приводит к изменению организации надмолекулярных образований. Это и является причиной изменения механических свойств эластомеров. Таким образом, полученные результаты свидетельствуют о возможности физической модификации свойств вулканизатов. [c.446]

Крупный ученый-химик. Академик. Герой Социалистического Труда. Лауреат Ленинской и Государственных премий СССР. С 1930 г. до конца жизни работал в Физико-химическом институте им. Л. Я. Карпова, где заведовал лабораторией коллоидной химии и отделом полимеров. В 1956 г. основал в МГУ первую в СССР университетскую кафедру высокомолекулярных соединений, заведующим которой был до конца жизни. Один из создателей научной школы физикохимии полимеров. Основные труды посвящены механизму образования коллоидных систем и, особенно, физикохимии высокомолекулярных соединений. Его работы способствовали нахождению эффективных способов структурно-химической и физической модификации пластмасс, каучуков и химических волокон [c.113]

В заключение следует отметить, что анализ результатов структурных исследований, проведенных в последние годы, позволяет предложить в качестве основополагающей модели надмолекулярной организации кристаллических полимеров модель дефектного кристалла. Несмотря на то, что эта модель носит пока качественный характер, тем не менее с ее помощью удается удовлетворительно объяснить не только особенности морфологии, но и основные физические свойства полимеров. Несомненно, что эта модель должна стать фундаментом для создания количественных структурных и физических теорий кристаллических полимеров. Вместе с тем, имеющиеся данные о том, что в реальных полимерных материалах могут возникать и разнообразные неравновесные структурные формы, обладающие кинетической стабильностью и существенно влияющие на свойства полимеров, показывают, что возможности структурной модификации далеко не исчерпаны и можно думать, что прогресс в этой области позволит существен-но улучшить свойства полимерных материалов и изделий на их основе. [c.55]

Принципиально стабилизацию полимеров можно осуществить двумя способами введением специальных добавок — стабилизаторов и модификацией физическими и химическими методами. Наряду с этим необходимо упомянуть так называемую структурную стабилизацию, смысл которой заключается во введении путем сополи-меризации в полимерную цепь большого количества стабильных структур . Структурная стабилизация, решаемая методами направленного синтеза, подробно в книге не рассматривается, однако в гл. IV приводятся некоторые патентные данные по этому вопросу. Полимерные структуры с особо высокой термостабильностью описаны в работах [77, 162, 228, 251]. [c.59]

Следующая крупная задача физики полимеров вытекает из того, что структурные превращения в полимерных телах могут, происходить при разных воздействиях под действием деформации, всестороннего давления при температурных воздействиях и т. п. Это приводит к проблеме физической модификации полимеров — чрезвычайно важному разделу как с теоретической, так и с прикладной точки зрения. Действительно, на путях физической модификации полимерных тел открывается возможность из одного и того же (но химическому составу и строению) полимерного вещества получать полимерные материалы с различными комплексами свойств. В этой области в настоящее время достигнуты большие успехи и поставлены интересные исследования, которые следует расширить. [c.137]

В. с. могут существовать в кристаллическом (см. Кристаллическое состояние) и аморфном (см. Аморфное состояние) состояниях. Необходимое условие кристаллизации — регулярность достаточно длинных участков макромолекулярной цепи. В кристаллич. полимерах возможно возникновение разнообразных кристаллич. форм (фибрилл, сферолитов, монокристаллов и др.), тип которых во многом определяет свойства полимерного материала (см. Модификация структурная). Не-закристаллизованные полимеры могут находиться в трех физич. состояних стеклообразном, высокоэластич. и вязкотекучем (см. Аморфное состояние, Физическое состояние). В. с. с низкой (ниже комнатной) темп-рой перехода из стеклообразного в высокоэластич. состояние наз. эластомерами, с высокой — пластикам и. Свойства отдельных В. с. определяются химич. составом, строением и взаимным расположением макромолекул (надмолекулярной структурой) в конденсированной фазе. В зависимости от этих факторов свойства В. с. могут меняться в очень широких пределах. Так, 1,4-цис-полибутадиеи, построенный из гибких углеводородных цепей, при темп-ре ок. 20°С представляет собой эластичный материал, к-рый при темп-ре <—90°С переходит в стеклообразное состояние, в то время как полиметилметакрилат, построенный из более жестких цепей, при теми-ре ок. 20°С — твердый стеклообразный продукт, переходящий в высокоэластич. состояние [c.275]

В зависимости от того, какие п 5оцессы протекают при М. X. в., все методы, ведущие к направленному изменению свойств волокон, м. б. разделены на физические и химические (это соответствует общей классификации методов модификации полимеров — см. Модификация структурная. Модификация химическая). [c.136]

При всех положительных качествах материалам из ПВХ присущ ряд недостатков, ограничивающих возможность еще более широкого применения полимера. Это, в первую очередь, низкая прочность к ударным нагрузкам, особенно при минусовых температурах ползучесть при длительном действии постоянного напряжения, недостаточно хорошая формуемость жестких материалов, высокая вязкость расплава композиции и др. Для устранения многих недостатков используют модификацию ПВХ. Наиболее распространенными способами являются следующие 1) структурно-механическая модификация, выражающаяся, в частности, во влиянии условий переработки на структуру и свойства ПВХ 2) полимераналогичпые превращения (например, хлорирование или сшивание повышает теплостойкость ПВХ) 3) ориентация и кристаллизация, приводящие к анизотропии лаеханических и физических свойств (возрастание прочности и пр.) 4) модификация в полимеризационных процессах (блок-, привитая или сополимеризация) 5) совмещение ПВХ в процессе переработки с некоторыми специальными добавками-модификаторами, чаще всего полимерного типа . [c.365]

Рассматриваются новые методы физико-химической и механо-химической модификации, позволяющие активно влиять на физическую и химическую структуры полимеров (эффект зародышеобразования, структурная ориентация, графитизация и др.). Обсуждается вопрос об эффективности комбинированных методов модификации. Приводятся данные об осмотическом и биологическом методах модификации некоторых природных полимеров. [c.230]

Идеальной с точки зрения стабилизации была бы такая структурно-физическая модификация полимера, которая подавляла бы маломасштабные движения, не затрап вая крупномасштабные. Это обеспечивало бы и химическую стабильность, и сохранность физико-динамических свойств. Реализация такого подхода, конечно, затруднительна, однако это направление поиска перспективно, оно тесно смыкается с молекулярной физикой полимеров. [c.353]

Структурная модификация — это направленное изменение свойств (физических и механических) за счет преобразования надмолекз -лярной структуры под влиянием физических воздействий при сохранении химического строении макромолекулы. Возможность структурной модификации обусловлена тем. что надмолекулярная структура полимеров является подвижной системой в зависимости от условий одна форма может переходить в другую. Даже для таких малоподвижных систем, как графит, вероятен переход графита в алмаз в присутствии катализаторов [c.67]

Химическую модификацию определяют как направленное изменение свойств полимеров введением в состав макромолекул малого количества фрагментов иной природы. Физическая, или структурная, модификация--это направленное изменеиие физических (прежде всего механических) свойств полимеров, осуществляемое преобразованием их надмолекулярной структуры под влиянием физических воздействий. Химическое строение молекул ири физической модификации не изменяется, а при химической изменяется. Могут быть и смешанные случаи, так как в результате химических реакций в полимерах изменяется их физическая структура. [c.33]

Ионная проводимость неорганических стекол, как показано в работах Сканави с сотрудниками [56], уменьшается при замене части окислов одновалентных металлов на окислы двухвалентных металлов. Это связывается с упрочнением структурного каркаса в стекле и возрастанием препятствий при движении иона. Б полимерных телах, в принципе, также можно снижать электропроводность введением специальных низкомолекулярных добавок, роль которых может сводиться либо к модификации физической структуры полимера, либо к взаимодействию с ионогенными примесями и переводу их в менее ионогенную форму. Например, в патенте США [57] описан способ уменьшения электропроводности полимеров путем обработки полимера в виде порошка растворами неорганических солей. Ниже приведены значения у ост (в См/м) полиэтилена низкого давления до и после введения 0,1% (масс.) пирофосфата натрия Ка4РгО,-ЮНаО [c.34]

Вьггяжка пленок из кристаллических полимеров в газовой и инертной жидкой среде составляет основу многих технологических процессов, достаточно подробно изучена и описана в литературе [34, 35]. Воздействие физически активных жидких сред на процесс вытяжки кристаллических полимеров может качественно изменить характер ориентационных изменений структуры пленок, существенно повлиять на механические свойства и плотность вытянутых в жидкости полиме ров. Многообразие структурных модификаций кристаллических полимеров, а также возможность нахождения аморфной составляющей полимера как в застеклованном, так и в высокоэластическом состоянии, во многом определяет неоднозначность реакции деформируемой полимерной пленки на воздействие жидкой среды и разнообразие механизмов структурного разрыхления [c.17]

Процессы поликонденсации проводятся в расплаве, в растворе и на поверхности раздела фаз. В последнем методе гетерогенной поликонденсации наблюдаются высокие константы скоростей реакции. Различными 1дКЮ методами поликонденсации получают по- 2,0 лиамиды, полиэфиры, полиуретаны, поликарбонаты и некоторые другие классы полимеров. Модификацией имеющихся полимеров можно быстрее и экономичнее получить новые полимерные материалы. В промышленности используют следующие методы модификации 1) изменение химического строения макромолекул полимера (химическая модификация) 2) изменение физической структуры полимера без изменения его молекулярной массы и химического строения (структурная модификация) [c.223]

Один из способов регулирования физико-механических свойств полимеров — их молекулярная пластификация, т. е. введение низкомолекулярных веществ — пластификаторов, растворимых в полимерах. В. А. Каргин, П. В. Козлов, Р. М. Асимова и В. Г. Тимофеева впервые установили, что того же эффекта можно достичь введением малых количеств (порядка сотых долей процента) веществ, нерастворимых в полимере, но способных смачивать его поверхность. Это, например, касторовое масло, кремнийорганические жидкости, они резко снижают температуру стеклования и вязкость расплава полимера. Такой тип пластификации получил название структурной. Механизм структурной пластификации еще окончательно не выяснен, однако она нашла применение в качестве метода физической модификации пластмасс, каучуков, производных целлюлозы, лакокрасочных покрытий. У последних физическая модификация изменяет внутреннее напряжение и степень прилипания к металлу. [c.41]

За последние годы были созданы и получили значительное развитие методы регулирования физической структуры и свойств оолимерных тбЛ, называемые физической модификацией. Среди различных способов физической модификации, которые успешно прошли апробацию в лабораторных, опытных и промышленных условиях, следует назвать введение в полимер небольших количеств зародышей структурообразования, а также использование блок-сополимеров, воздействие на расплавы механических (в том числе ультразвуковых), магнитных и элелтри-ческих полей, варьирование температурно-временных режимов переработки и др. Методы физической модификации и стабилизации структуры полимеров выдвинули много интересных физических проблем, связанных с механизмами ориентационных процессов на молекулярном и надмолекулярном уровнях со структурным состоянием расплавов, находящихся в том или ином силовом поле, в частности при всестороннем сжатии под высоким давлением с процессами возникновения, роста, агрегации и распада различных надмолекулярных образований и др. [c.12]