Строение полимеров н температура стеклования

Так как температуры стеклования и текучести зависят от строения макромолекул полимера, то полимеры, обладающие сложной цепью, могут и не переходить в вязкотекучее состояние, так как температура текучести для них выше температуры деструкции, т. е. их термического химического распада. Такие полимеры называются термореактивными в отличие от термопластичных, способных переходить несколько раз из одного состояния в другое без химического разрушения. [c.499]

Температура стеклования, так же как и температура плавления, зависит от молекулярного веса (см. кривые на рис. 25), а также от предельной степени кристалличности. Влияние химического строения на температуру стеклования на примере полимеров акрилатов [c.195]

Температуры стеклования и текучести по своей природе не аналогичны переходам вещества из одного агрегатного состояния в другое. Прежде всего они не являются константами даже для данного образца полимера. Только рассмотрев особенности, внутреннего строения и некоторые механические свойства полимеров, мы сможем правильно понять природу этих переходов, а пока ограничимся общей характеристикой их. [c.570]

Исследование диэлектрических свойств полимеров — один из наиболее эффективных способов установления особенностей их строения. Диэлектрический метод оказывается пригодным как для полярных, так и неполярных полимеров (полиэтилен, полистирол, политетрафторэтилен и т. д.), поскольку полимеров, абсолютно лишенных полярных групп, практически не существует. В соответствии с корреляциями, рассмотренными в гл. I и И, для всех полимеров установлено два типа диэлектрических потерь ди-польно-сегментальные, связанные с подвижностью звеньев или большой совокупности их (кинетических сегментов) в электрическом поле, и дипольно-групповые, обусловленные движением, например, боковых полярных групп. Если в боковой цепи полимера содержатся полярные группы, способные ориентироваться в электрическом поле независимо друг от друга и имеющие разные времена релаксации, то наблюдается сложный пик дипольно-групповых потерь. Сегментальное движение в полимерах при температурах выше температуры стеклования кооперативно, так как подвижности сегментов данной цепи и сегментов соседних макромолекул взаимосвязаны. По этой причине в процесс ориентации вовлекаются области довольно больших размеров, чем и объясняются высокие значения кажущейся энергии активации сегментального движения. Ниже температуры стеклования Тс переход сегмента из одного равновесного положения в другое требует практически беС конечно большого времени, превышающего доступную продолжительность наблюдения. [c.243]

Исследование диэлектрических свойств полимеров в широких температурно-частотных диапазонах является одним из наиболее эффективных способов установления особенностей их строения. Однако отклик полимерной системы на воздействие электрического поля определенной частоты отнюдь не эквивалентен механическому отклику . Поэтому, хотя метод диэлектрических потерь может быть применен для выявления области стеклования или размягчения полимеров, температура максимума диэлектрических потерь может достаточно существенно отличаться от температуры структурного стеклования, так же как частота (при заданной температуре соответствующая максимуму) может отличаться от частоты механического стеклования. Именно несовпадение релаксационных переходов, отвечающих электрическим или механическим воздействиям, по температурной или частотной шкале дает дополнительную информацию об уровнях структурной организации полимеров. [c.183]

Высокоэластическое состояние присуще лишь полимерам В температурном интервале от температуры стеклования до температуры текучести (Гт) подвижность приобретают только сегменты Поэтому макромолекулы становятся гибкими и могут изменять конфигурацию под воздействием внешних сил Температура текучести зависит от строения цепи и величины сегмента, т е от ее гибкости У жесткоцепных полимеров температуры стеклования и текучести могут быть близки, и тогда полимер при температуре выше температуры стеклования сразу переходит в вязкотекучее состояние При температуре выше Гт полимер представляет собой вязкую жидкость, поскольку макромолекулы уже могут перемещаться целиком У аморфных полимеров изменения состояний при Гс и Гт происходят постепенно в отличие от скачкообразного изменения у кристаллических полимеров [c.22]

Вследствие симметричного строения макромолекул политетрафторэтилена и малого размера атома фтора большая часть их правильно ориентирована и образует упорядоченную структуру. Упорядоченная кристаллическая часть достигает большой концентрации (80—90%). Большой процент кристаллической части и неупорядоченная аморфная фаза обусловливают, с одной стороны, высокую температуру плавления, достаточную твердость, а с другой — хорошую гибкость и чрезвычайно низкую температуру хрупкости. Температура стеклования аморфной фазы —120° С. Ниже этой температуры аморфная фаза теряет каучукоподобные свойства, но полимер все же еше не становится хрупким. Температура разрушения (плавления) кристаллитов, т. е. превращения их в аморфную фазу, 327° С. Она значительно выше, чем у полиэтилена, вследствие того, что энергия взаимодействия между атомами фтора соседних цепей (2000 кал/моль) намного больше, чем энергия взаимодействия между атомами водорода. Полимер в аморфном состоянии, т. е. при температуре выше 327° С, не является вязко-текучим, а остается в высокоэластическом состоянии. Нагревание вплоть до температуры разложения (415° С) не превращает полимер в вязко-текучее состояние. Поэтому обычные методы переработки термопластичных масс (горячее прессование, литье под давлением, шприцевание) для политетрафторэтилена не применимы. [c.145]

Температура стеклования зависит от строения и полярности полимера, влияющей как на гибкость цепи, так и на энергию межмолекулярного взаимодействия. [c.193]

Стеклообразное состояние является единственным физическим состоянием, в котором могут находиться все аморфные полимеры. Переход от высокоэластического состояния к стеклообразному происходит постепенно в некотором интервале температур, а положение этого интервала на температурной шкале зависит от строения полимера. Процесс стеклования наблюдается не только у полимеров, но и у низкомолекулярных жидкостей. [c.26]

На рис. 8 представлена зависимость деформации аморфных полимеров от температуры, характеризующая постепенность перехода из одного физического состояния в другое. Кривая отмечает все три состояния. В зависимости от химического состава, строения звеньев и молекулярного веса температура стеклования и текучести может различаться очень сильно. Поэтому встречаются полимеры, в которых не обнаруживаются все три аморфных состояния. Полимеры с относительно низким молекулярным весом из стеклообразного состояния в состояние текучести переходят, минуя область высокоэластичности. Этот переход осуществляется в определенном интервале температур (интервал размягчения), в котором по мере повышения температуры все большее число молекул приобретает способность свободно перемещаться. Если Тс и Гт очень высоки — выше температуры разложения материала, то он не может быть переведен в состояние высокоэластичности или соответственно в состояние текучести. [c.19]

Химическое строение полимеров и температура стеклования 193 [c.193]

Как правило, температура стеклования тем ниже, чем проще строение основной цепи полимера (табл. 15.11). [c.499]

В четвертой главе подробно освещен термомеханический метод определения температуры стеклования и текучести полимеров, проанализированы особенности интерпретации термомеханических кривых для аморфных и кристаллических полимеров, приведен расчетный метод определения по химическому строению полимера величины механического сегмента. Рассмотрены две основные концепщш механизма процессов застекловьшания полимеров - релаксационная и межмолекулярная. Рассматривается более универсальный, чем широко распространенный групповой подход расчета свойств полимера по их химическому строению, атомистический подход, с использованием которого получены аналитические выражения для расчета по химическому строению температуры стеклования линейных и сетчатых полимеров. Выполнен анализ влияния типов разветвлений линейных полимеров, а для сетчатых полимеров - числа звеньев между узлами сшивки, типа и строения этих узлов, наличия и вида дефектов сетки на температуру стеклования полимеров. [c.15]

Поскольку, как это будет видно из дальнейшего изложения, величины коэффициентов объемного расширения и а , а также температуру стеклования можно рассчитать на основании химического строения повторяющегося звена полимера, температурные зависимости плотности р(7) также могут быть рассчитаны по соотношениям (16) и (17). [c.48]

Сетка является чрезвычайно редкой, что соответствует случаю от оо. В этом случае свойства сеток гфактически не отличаются от свойств линейного полимера того же химического строения. Соответственно, температура стеклования Tg может быть рассчитана по уравнению (84). [c.154]

По термомеханическим свойствам полимеров и их температурам стеклования и текучести можно оценить так называемый кинетический сегмент цепи. Так, из рис, 65 и 66 видно, что при некотором значении молекулярного веса полимера температура стеклования перестает изменяться с увеличением молекулярного веса, и у полимера появляются первые признаки высокоэластическо го состояния, или, иначе, проявляется гибкость цепи. У полимеров различного химического строения гибкость цепи проявляется при разных значениях степени полимеризации. У неполярных полимеров (например, у полиизобутилена) гибкость цепи проявляется у е при молекулярном весе, равном ЛООО (п = 20), т. е. при такой длине цепи температура стеклования не совпадает е температурой текучести. У полярных полимеров (например, у поливинилхлорида) расщепление температуры перехода на Тс и и независимость значений температуры стеклования от молекулярного веса наблюдаются при значительно больших молекулярных весах (М = 12000). [c.194]

Таким образом, аморфный линейный полимер при нагревании последовательно проходит через стеклообразное, высокоэластиче-ское и вязкотекучее состояние. Переход от одного состояния в другое происходит постепенно в некотором те.мпературном интервале Эти интервалы, называемые интервалом стеклования и интервалом появления текучести, могут достигать нескольких десятков градусов. Абсолютные положения этих интервалов на шкале температур при заданных динамических условиях воздействия зависят только от химического состава и строения макромолекул. Таким образом, появляются две новые важные характеристики полимеров—температура стеклования (Тс) и температура текучести (7 т). Это — условные температуры, грубо определяющие положения интервалов стеклования и появления текучести. [c.245]

В табл. 5.20 полиариленсульфоноксиды расположены в порядке повышения температуры стеклования. Температура стеклования полимеров, содержащих только п-замещенные фениленовые группы, соединенные между собой простыми эфирными и сульфоновыми связями, повышается с увеличением количества сульфоновых групп и доли непосредственно связанных между собой фениленовых циклов в элементарном звене полимера. Для звена, содержащего четыре связанных в п-положении фениленовых цикла, наблюдается следующая зависимость между химическим строением и температурой стеклования [c.250]

В полимерах кинетическими единицами являются сегменты, молекулярная масса (и размеры) которых Ьбычно на два порядка больше, чем у простых жидкостей в преде]1ах одной цепи сегменты объединены в кооперативную систему движения сегментов в соседних цепях также скоррелированы. Вместе с другими особенностями строения полимеров это приводит к значительно большим величинам времен релаксации. Так, эластомеры при 20 °С характеризуются значениями т=10- —10 с. С понижением температуры т возрастает вплоть до значения 10 с при стандартной температуре структурного стеклования. Поэтому в полимерах динамическая регистрация упругого деформационного состояния практически реализуема-при ультразвуковых частотах при высоких [c.95]

Температура текучести полимера, так же к акт и температура стеклования, зависит от режима деформации. Поэтому сравнивать температуры текучести полимеров разного строения можно только в том случае, ес.ти они определеггьг при одних и тех же условиях (одинаковые ка[тряженн5т, скорости нагрева и др ). При этолг наблюдается определенная зависимость температуры текучести от молекулярного веса полимера, его полимолекулярпости и полярности. [c.198]

В десятой главе на основе представления сетчатого полимера в виде упругой и поворотно-изомерной подсистем и с учетом его строения в виде линей-ньЕ< фра гментов и узлов получены формулы для расчета равновесного модуля высокоэластичности и молекулярной массы межузлового фрагмента полимера. Последующий анализ полученных зависимостей позволил сформулировать условия получения полимеров с необычными свойствами - разномодульных и градиентных, имеющих широкий диапазон изменения равновесного моду ля высокоэластичности при низкой температуре стеклования. Наличие [c.16]

В табл. 12 показаны экспериментальные значения для ряда стеклооб-13НЫХ полимеров. Чем ниже температура стеклования полимера, тем выше )эффициент термического расширения. Это согласуется с концепцией Сим-и-Бойера и с уравнением (40), Таким образом, теплостойкие полимеры, име- щие высокую температу ру стеклования, обладают более низкой величиной 5, а традиционные полимеры, размягчающиеся гфи низкой температуре, меют более высокий коэффициент термического расширения, который, сле-овательно, зависит от химического строения полимера. [c.77]

Синтез полимеров с возможно более низкой температ рой стекловани имеет важное значение для получения морозостойких кг чуков. Синтез поли меров с BOSNiomHO более высокой температурой стеклования имеет столь Ж важное значение для получения твердых теплостойких полимеров, способ ных работать при повышенных температу рах и нафузках. Многочисленны полимеры, применяющиеся в настоящее время, имеют температ ры стекло вания, лежащие внутри этого офомного интервала. В табл. 14 представлен некоторые из них, и рассматривая эти данные, легко представить, как влияс химическое строение полимеров на их температуру стеклования. [c.88]

Теперь необходимо свячать величину молекз лярной массы сегмента с па раметрами химического строения полимера, а таюке с его характерными температурами - температу рой стеклования и температу рой теку чести. Однакс прежде необходилш договориться о том, каким способом мы будем определять зти температуры. Если такое определение выполняется термомеханическим методом, то очень важно правильно выбрать способ нахождения эти> температу р по термомеханической кривой. [c.96]

Уравнение (80) отображает правило мольных долей Журкова, Согласно этому правилу, снижение температуры стеклования пластифицированного полимера по сравнению с температурой стеклования исходного полимера пропорционально молярной доли введенного пластификатора. Это правило означает, что независимо от химического строения пластификатора депрессия температуры стеклования одинакова, если вводятся равные молярные доли пластификатора. Эго вполне понятно, т.к., согласно данной концепции, отверждение полимера (переход из высокоэластического состояния в стеклообразное) происходит при образовании одинакового количества межлюлекулярных связей, и если каким-либо путем вывести часть полярных групп из работы, то снижение температуры стеклования будет зависить только от количества этих групп, а не от химического строения блокирующих молею л. [c.124]

В данном разделе будем рассматривать расчетну ю схему для оценки температуры стеклования Tg, развитую в работах [6, 128]. Согласно этой схеме, коэффициент моле лярной упаковки полимеров разли пюго химического строения примерно одинаков при температуре стеклования каждого из полимеров, причем это значение kg оценивается величиной kg 0,667 для линейных полимеров. Вблизи абсолютного нуля коэффициент молекулярной упаювки кд также примерно одинаюв для всех полимеров и составляет 0,731. [c.127]

Используя соотношение (84), можно рассчитать температуру стеклования офомного количества полимеров. Это связано с тем обстоятельством, что описываемый подход является атомистическим , те. каждый атом ха-рактеризу ется своим инкрементом а, (их величины приведены в табл. 13) Что же касается специфических межлюлекулярных взаимодействий (диполь-дипольные, водородные связи), то они характеризуются своими инкрементами bj, не зависящими от химического строения полярной фуппы. Так, например, диполь-дипольные взаилюдействия разных типов характеризу ются одним и тем же инкрементом = -55 10 -А К". Несколько сложнее дело обстоит с водородными связями в полиамидах, гго связано со специ([ икой их влияния на Tg в пределах данного класса полимеров (табл. 18). [c.128]

Еще раз отметим, что аморфный полимер в зависимости от температу ры может находиться в трех состояниях стеклообразном, высоюэластическом и вязютекучем. Способы оценки температуры стеклования полимеров на основе химического строения повторяющегося звена изложены выше. Оценка по химическому строению полимера не только температуры стеклования Tg, но и температуры перехода в вязкотекучее состояние Т , определяющих протяженность темперал рного интервала высокоэластичности, крайне желательна. При этом знание величины Tj необходимо при переработке полимеров [c.202]

Смотреть страницы где упоминается термин Строение полимеров н температура стеклования: [c.204] [c.534] [c.184] [c.392] [c.49] [c.55] [c.14] [c.516] [c.452] [c.10] [c.11] [c.87] [c.94] [c.108] [c.110] [c.138] [c.206] [c.207] [c.250]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология