Справочник химика 21

Химия и химическая технология

Статьи Рисунки Таблицы О сайте English

Реологический сегмент

    Микроскопические особенности сополимеров, учитываемые в диаграмме связи, состоят в том, что развивающаяся во времени высокоэластичная деформация обусловлена конформацией макроцепей и их внутренней подвижностью, причем сначала происходит быстрая ориентация звеньев цепей, а затем медленное скольжение сегментов, которое сопровождается преодолением вторичных физических узлов вандерваальсовского происхождения. Кинетика перехода от одной конформации к другой отражается параметрами К- и С-элементов реологической модели высокоэластичного состояния сополимера. [c.311]


    Незначительная кристалличность и высокая полярность обусловливают способности ПВХ изменять в широком интервале реологические свойства в присутствии полярных смазок и пластификаторов. При этом. снижается вязкость расплава за счет уменьшения межмолекулярного взаимодействия и повышения подвижности их сегментов, а также увеличения длины отрезков макромолекул между зацеплениями. Уменьшение вязкости расплава, времени и температуры плавления способствует снижению механодеструкции полимера, что существенно облегчает процесс переработки ПБХ композиций. [c.187]

    Если реологические свойства расплава или раствора адгезива влияют на процесс установления эффективной поверхности контакта, то структура субстрата (в объеме и на поверхности), зависящая от его химической природы и технологии получения, определяет характер дальнейшего взаимодействия между адгезивом и субстратом. В том случае, когда структура "рыхлая" и между элементами структуры имеются пустоты, адгезия будет определяться диффузионным проникновением молекул или сегментов адгезива в эти пустоты с дальнейшим установлением межмолекулярного взаимодействия. Диффузия возможна и адгезионная прочность велика, если хотя бы один из полимеров (чаще всего адгезив) в начале контакта находится в высоко-эластическом или вязкотекучем состоянии 136]. Так как адгезия определяется глубиной диффузионного проникновения адгезива в субстрат [37], то с увеличением глубины проникновения адгезионная прочность возрастает благодаря увеличению "центров" молекулярного взаи- [c.20]

    При изучении реологических свойств жидкостей рассматриваются и очень малые деформации, когда связи, существующие в материале, не разрушаются, а только несколько деформируются, и большие деформации, когда происходит перемещение сегментов полимерной молекулы относительно друг друга. В первом случае движение носит локальный характер, т. е. фиксируются малые времена релаксации, связанные с быстрыми перестройками структуры. От такого рода локальных деформаций зависят такие физические свойства кристаллических полимеров, как модуль упругости, жесткость, предел текучести, сопротивление ползучести, точка размягчения по Вика, температура плавления и проницаемость по отношению к различным жидкостям. Хотя исследование этих свойств очень важно для реологии, мы не будем касаться этой [c.83]


    Мы сосредоточим внимание на рассмотрении больших деформаций, приводящих к значительным относительным перемещениям сегментов. Этот тип движения носит длительный характер, связанный с необходимостью многократных локальных перестроек структуры. Поэтому при больших деформациях центральную роль играют большие времена релаксации. Большие деформации определяют такие физические свойства полимера, как ползучесть, удлинение при разрыве, предел прочности и др. Здесь не исследуются свойства твердых полимеров, поскольку они рассмотрены в других главах книги, а анализируются реологические свойства, которые проявляются при деформировании полимера, находящегося в текучем состоянии. Изучение этой группы свойств представляет особый интерес для определения условий переработки полимера, так как формование изделий требует обязательного перевода полимера в текучее состояние. [c.84]

    Реологическая диаграмма пластического тела имеет упругий участок вплоть до предела текучести. При снятии напряжений эта часть полной деформации обратима, а те деформации, что были накоплены в процессе течения, являются необратимыми (см. рис. 3.3, б). Хорошо всем знакомым примером такого тела является зубная паста [191]. Если слегка сдавить тюбик с зубной пастой, то плоская поверхность пасты в выходном отверстии становится выпуклой, но при снятии давления эта выпуклость исчезает. Если же тюбик сжимается с большей силой, то происходит необратимое выдавливание цилиндрика пасты. Присмотревшись, можно заметить, что на конце этого цилиндрика образуется сферический сегмент, пропадающий после снятия нагрузки за счет исчезновения обратимых нагрузок. [c.80]

    В. А. Олевским [53] показано, что при одноразмерной-стержневой загрузке предельное значение угла наклона сегмента 8 составляет 30°, при одноразмерной шаровой загрузке в зависимости от взаимного расположения шаров угол 8р может составлять 19°28 12" (20 ) и 35°15 30" (35,3°). Реальная величина угла поворота сектора измельчающей среды 0 зависит от частоты вращения барабана -ф, степени заполнения измельчающей средой ф, коэффициента трения /, гранулометрического состава измельчающих тел, количества пульпы в мельнице и ее реологических свойств. [c.239]

    Зависимость между деформацией и напряжением при одно-и двухосной вытяжке была изучена с помощью специальных лабораторных установок. Одноосную вытяжку при различных температурах исследовали на разрывной машине, оборудованной газовым термостатом (термокамерой). Двухосную вытяжку материала осуществляли вздутием круглых образцов (дисков) под давлением газа. При этом круглые диски или мембраны принимали форму шарового сегмента с постоянным периметром основания, но переменной высотой, изменяющейся во времени со скоростью, зависящей от давления газа и реологических свойств полимера (рис. 4.104). [c.293]

    Выше т. е. в условиях, когда расплав способен к истинному течению, вязкость его является функцией 2, следуя закону r[ = KZ >. Для большинства исследованных полимеров показатель степени Ь по достижении 2 и концентрацией (в случае р-ров) иек-рых предельных значений становится равным 3,4. Коэфф. К зависит от копцентрации, становясь при тех же условиях пропорциональным ее пятой степени. Теплота активации вязкого тече7 ия до определенного предела также растет с X, принимая затем постоянное значение. Это значение X м. б. другой мерой длины механического (или реологического ) сегмента, к-рая не обязательно совпадет с оценкой по ф-ле (6). Впрочем, в соответствии с описанными релаксационными принципами, даже ф-ла (6) при изменении режима измеретшя приведет к изменению ТУк- [c.309]

    Существенное отличие рис. XII. 3 от рис. XII. 2 состоит в том, что это изотермический спектр, типичный для эластомеров, т. е. снятый заведомо выше Гст- Хотя температурные спектры типа рпс. XII. 2 и удобнее для экспериментального воспроизведения, именно широкая вариация частоты (или длительностей импульсов) позволяет выявить дополнительные детали. Медленные движения, которые на рис. XII. 2 не проявляются из-за И-переходов, отчетливо видны на рис. XII. 3. О Ягпереходах и других очень медленных формах подвижности см. разд. XII. 3. Эти переходы относятся к модам, проявляющимся на реологическом уровне (энергии их активации близки к энергии активации вязкого течения) для них реализуются и идентичные скейлинговые отношения типа т/ М Их можно отнести к образовавшейся флуктуационной сетке зацеплений или микроблочных физических узлов, включающих много сегментов от разных цепей. Вопрос о том, сохранились бы эти переходы выше Тц, пока остается открытым. [c.304]

    Отмечавшаяся выше аномалия реологического поведения полимеров связана с изменениями их структуры в процессе переработки, основной причиной которых является высокая молекулярная масса и вытянутая линейная форма макромолекул, т. е. их анизодиаметричность. При этих условиях перемещение макромолекул одновременно как единого целого невозможно, так как количество энергии, необходимое для отрыва макромолекулы в целом от ее соседей, превышает энергию химических связей в главной цепи. Поэтому процесс вязкого течения полимера представляют как серию актов последовательного перемещения кинетических сегментов макромолекул. Достаточное число перемещений сегментов в соседнее положение равновесия в направлении действия силы приводит к перемещению центра тяжести молекулярного клубка, т. е. перемещению самой макромолекулы и необратимому изменению размеров и формы полимерного материала (рис. 1.8). При вытянутой форме макромолекулы трудно представить себе, чтобы она располагалась в одной плоскости и ее сегменты перемещались с одной скоростью вдоль направления действующих сил. Более вероятно, когда один конец ее оказывается в слое, движущемся с одной скоростью, другой — с другой скоростью (см. рис. 1.8). Если это так, то макромолекула будет постепенно вытягиваться (ориентироваться) Твдоль направления действия сил. [c.30]


    Характерно, что такое же действие на ползучесть монокристаллов свинца— смещение предела текучести и всей реологической кривой (но в обратном направлении — в сторону больших напряжений) вызывают твердые пленки соответствующей толщины на поверхности образцов, например, окиси свинца или поликристаллического цинка. Эти результаты в сопоставлении с известными данными о пластифицировании металлов при адсорбции органических ПАВ поаволяют уточнить наши представления о роли поверхностного потенциального барьера, препятствующего движению дислокаций в приповерхностном слое металла, и о механизме адсорбционного пластифицирования, который состоит в облегчении перемещения дислокационных сегментов в относительно глубоком приповерхностном слое (например до десятков микрон), что обусловливается при понижении свободной поверхностной энергии соответствующим уменьшением работы глементарного акта развития новых мо-нoaтOlJныx ячеек новерхности при ее прочерчивании точками выхода дислокаций. [c.163]

    В более реалистической модели полимерной системы макромолекула представляется в виде вязкоупругой нити или пористого клубка со статистическим распределением сегментов относительно j eHTpa масс. Вязкоупругие свойства такай модели при сдвиговом деформировании были подробно рассмотрены в гл. 3, где было показано, что эффективная вязкость модели в рамках линейной теории вязкоупругости не зависит от скорости сдвига. Если проанализировать реологические свойства молекулярной модели при одноосном растяжении, то оказывается, что следует ожидать возрастания продольной вязкости с увеличением градиента скорости. Точный вид зависимости Я, (е) определяется числовыми значениями параметров модели. [c.415]

    В настоящий сборник включены семнадцать оригинальных работ, опубликованных в периодической научной литературе в 1967—1968 гг. Из совокупности возможных направлений современной физической химии полимеров были выбраны те вопросы, которые в настоящее время разрабатываются наиболее интенсивно и, как нам кажется, представляют значительный интерес для советского читателя. Это, во-первььс, фазовые и релаксационные переходы и, во-вторых, вязкоупругие и реологические свойства каучуков, растворов и расплавов термопластов, Конечно, как выбор тематики, так и классификация работ весьма условны, поскольку вся специфичность физической химии полимеров обусловлена одной особенностью строения полимерных систем — чрезвычайно резко выраженной анизотропией простейших структурных элементов (макромолекул) с принципиально различным характером взаимодействия вдоль и поперек цепей. Следствием этого является, с одной стороны, образование надмолекулярных структур в полимерах и, с другой сторон, , возможность в ряде случаев независимого поведения отдельных частей (сегментов) полимерной цепи. В сущности многообразие свойств полимеров определяется этими явлениями. Такой вывод подтверждают и результаты работ, включенных в настоящий сборник, хотя далеко не всегда за своеобразием экспериментального проявления видна структурная обусловленность эффекта. [c.5]

    Одна из хорошо известных особенностей реологических свойств расплавов и концентрированных растворов разветвленных полимеров состоит в том, что их вязкость ниже вязкости линейных полимеров того Л е молекулярного веса [43—47]. Однако в некоторых случаях высказывалось прямо противоположное утверждение о том, что вязкость разветвленных полимеров значительно выше вязкости линейных полимеров с тем же молекулярным весом [41]. Другим известным эффектом, обусловленным разветвленностью макромолекул, является более сильная зависимость эффективной вязкости от молекулярного веса и концентрации полимера в системе для разветвленных образцов по сравнению с линейными [38, 45]. Эта особенность реологических свойств разветвленных полимеров наиболее резко проявляется в отноишнии концентрационной зависимости вязкости, особенно в области высоких концентраций. Подобные аномальные свойства разветвленных полимеров, по-видимому, связаны с их склонностью к образованию сильных зацеплений между сегментами внутри одной макромолекулярной цепи или между соседними цепями, в результате чего и частотные зависимости динамических свойств линейных и разветвленных полимеров должны различаться между собой. [c.308]

    Во многих работах приведены данные исследования вязкости растворов поливинилового спиртаНайдено соотношение между вязкостью и молекулярным весом для поливинилового спирта, полученного из образцов поливинилацетата низкой конверсии >21. 122 = 4,28- 10-2 JJ = 6,70-10-2 ИЗ-мерена характеристическая вязкость растворов фракций поливинилового спирта в диметилсульфате при 30° С, полученные результаты описываются уравнением [т ] = 3,79-10- Это показывает, что диметилсульфат является лучшим растворителем для поливинилового спирта, чем вода. Определена константа Хаггинса К и [ti] для ряда систем, в том числе для поливинилового спирта. При малых концентрациях растворов энергия активации вязкого течения изменяется в зависимости от растворителя до 6 ккал1моль. Из даиных измерений по уравнению rim = r]oIl + 2 ф]/1 —ф (где rim— вязкость системы, -По —вязкость растворителя, ф — объем реологически неподвижного раствора) определен реологически связанный объем раствора, который составляет — 40 жуг 2 Исследованы реологические характеристики растворов полимеров При добавлении сшивающего агента к разбавленному раствору полимера происхо-. дит сшивание сегментов одной и той же макромолекулы без изменения молекулярного веса полимера, при этом изменение характеристической вязкости описывается соотношением ["п] сшит = = Ml — (У2/УЛ т)] (где у —количество молекул сшивающего агента иа одну линейную молекулу, Л , —число сегментов макромолекулы) [c.572]

    Классические теории реологических и реооптических свойств растворов полимеров бьши разработаны для цепных молекул, характерные размеры которых I (контурная длина) намного превосходит длину А их статистического сегмента, либо, наоборот, для которых > Ь. [c.193]

    Суммируя представления о влиянии реологических факторов на закономерности образования клеевых соединений, нетрудно показать, что в целом они сводятся к проявлению важнейшей особенности макромолекулярных цепей — их подвижности. Количественный учет этой характеристики обычно основывают на изучении поведения полимеров в растворах [16], привлекая в качестве ее меры характеристическое отношение (термодинамическую гибкость) и константу уравнения Марка-Хау-винка при нулевом значении изобарно-изотермического потенциала взаимодействия в системе. Применительно к твердым полимерам в последнее время было предложено оценивать подвижность макромолекулярных цепей отношением ван-дер-ваальсовых объемов повторяющегося звена и сегмента, определяя последний из предварительно рассчитанных значений энергии когезии сегмента [17]. Коэффициент корреляции найденной таким путем гибкости со значениями термодинамической гибкости, известными из литературы [16], для 29 полимеров различной химической природы составляет 0,987, что пред- [c.13]

    Модель сетки узлов-микроблоков с временами жизни на 8—10 порядков больше времени релаксации, характерного для свободных сегментов, позволяет понять и объяснить многие реологические и динамические свойства линейных полимеров. Так, снижение вязкости линейных полимеров [94—97] с увеличением напряжения сдвига могло быть понято, исходя из концепции постепенного разрушения микроблоков надмолекулярной структуры (или микропачек) как тех мест в структуре, которые оказывают основное вязкое сопротивление при перемещении макромолекулам. При напряжении сдвига, близком к нулю (ньютоновская область течения), вязкое течение происходит путем флуктуационного распада узлов-микроблоков, но в целом структура не меняется, так как микроблоки успевают возникнуть в других местах. Поэтому среднее число физических узлов, через которые проходит макромолекула, остается тем же (ситуация напоминает перестраивающиеся химические сетки по терминологии Тобольского). Согласно Фоксу и Флори [98], а также правилу лога- [c.135]

    Неньютоновское течение. Выше было показано, что проявление неньютоновских свойств расплава полимеров зависит от максимального времени релаксации. Исходя из рис. 24 можно сказать, что времена релаксации разветвленной макромолекулы должны быть ниже, чем линейной, вследствие большей координированности перемещения отдельных сегментов разветвленной макромолекулы. Выше, в табл. 15, были приведены результаты расчетов Хэма, основанные на этом общем соображении. Интересно отметить, что из трех изучаемых реологических параметров времена релаксации оказываются наиболее чувствительными к разветвленности. Основываясь на этом расчете, можно предположить, что при одном и том же молекулярном весе неньютоновские свойства будут в значительно большей степени проявляться у линейных полимеров в области низких скоростей сдвига, чем у разветвленных. Однако нам неизвестны какие-либо экспериментальные работы, в которых ставилась бы задача проверки этого теоретического положения. [c.100]

    В концентрированных растворах или расплавах полимеров уже не представляется возможным рассматривать полимерные молекулы как свободно вращающиеся клубки. Грессли предложил иной механизм, объясняющий особенности реологических свойств полимеров, и, в частности, эффект неньютоновской вязкости без использования представлений о вращении молекул в поле скоростей [29]. Он рассматривал взаимодействия между полимерными сегментами, обусловленные зацеплениями макромолекулярных цепей, и показал, что эти за- [c.172]

    На основании изучения механизма химической реакции и структуры сшитого полимера, образующегося в концентрированных растворах длинноцепочечных реагентов, Фольмерт предложил модель коллапсированных клубков (рис. 1.1,г), в соответствии с которой при переходе от разбавленного раствора к концентрированному (и, в пределе, к блочному состоянию) происходит не перекрывание макромолекулярных клубков, а их сегрегация в изолированные домены размеры последних изменяются антибатно концентрации раствора. Сходные соображения были положены в основу модели равномерной плотности распределения сегментов в изолированных макромолекулярных доменах. Модель коллапсированных клубков позволила качественно объяснить низкие значения степени конверсии реакции сшивки в концентрированных растворах высокомолекулярных реагентов, а также некоторые реологические характеристики расплавов полимеров, однако предска- [c.32]

    Возрастание кажущейся энергии активации течения для ассоциированных расплавов объясняется увеличением энергии сегментов цепи для преодоления активационного барьера перескока и всроя I ос, ью коопера ивпой перестройки. макромо.1ек>л в ассоциатах в положение, допускающее такой перескок. Особенности упругих свойств олигомеров были изучены с применением. метода динамического двойного лучепреломления при. малых градиентах скоростей [27]. Показано, что макромолекулы олигоэфиров с малой молекулярной массой про-являюг гибкость цепи. При малых градиентах скорости они ориентируются в сдвиговом поле. С повышением градиента, скорости происходит их деформация и разворачивание, что приводит к повышению скорости полимеризации [28] и проявлению анизотропии физико-механических свойств олигомеров в сдвиговых полях [29]. Реологические свойства олигомеров изучали по кинетике развития деформации сдвига в узком зазоре между коаксиальными цилиндрами при действии заданного напряжения сдвига и спада деформации пос.те разгрузки [30]. Установлено, что олигомерные системы способны к пластическим деформациям, развивающимся во времени. Эта способность отмечена для олигомеров с небольшой молекулярной массой и мало зависит от химического состава олигомера. [c.15]

    В названных случаях диффузия должна иметь, согласно Флори [518] и Эйрингу [519], сегментальный характер, вследствие чего энергия активации процесса практически не связана с размерами макромолекул диффу-занта [516]. Действительно, в отличие от диффузии низкомолекулярных веществ в высокомолекулярные соединения, когда перемещение молекул диффузанта осуществляется независимо друг от друга [520], диффундирующие сегменты макромолекул вынуждены преодолевать сильное меж-и внутримолекулярное взаимодействие, такие структурные препятствия как узлы сеток зацеплений, петли и т.д. Это может приводить к тому, что в результате возникающих на молекулярном уровне внутренних напряжений, а также кооперативного характера диффузии потенциально подвижные сегменты обладают значительно меньшим числом степеней свободы, чем предусматривает идеализированная модель [519]. По сути, аналогичные эффекты обусловливают реологические свойства полимеров, однако в последнем случае они связаны с наличием некоторого внешнего напряжения, способствующего распрямлению и распутыванию цепей. Действительно, для систем политетрафторэтилен-полиэтилен [521] и полиамид-сталь [522] было обнаружено, что энергия активации процесса смачивания выше энергии вязкого течения адгезива. [c.109]


Смотреть страницы где упоминается термин Реологический сегмент: [c.176]   
Энциклопедия полимеров том 1 (1972) -- [ c.0 ]

Энциклопедия полимеров Том 1 (1974) -- [ c.0 ]




ПОИСК





Смотрите так же термины и статьи:

Реологические

Сегмент



© 2025 chem21.info Реклама на сайте