Полимеры высокоэластические

При более низких температурах (Г < Гт) подвижность сегментов и связанные с ней перестройки конформаций цепей сохраняются значительными, однако они недостаточны для того, чтобы могло иметь место заметное изменение взаимного расположения центров тяжести макромолекул, по крайней мере при обычном времени наблюдения. Этому случаю соответствует важнейшее физическое состояние полимеров — высокоэластическое. Это состояние, присущее только высокомолекулярным соединениям, характеризуется, как уже указывалось ранее, тем, что материал способен к большим обратимым деформациям. [c.39]

Исследования показывают, что стеклообразное состояние реализуется почти во всех полимерах. Важной его особенностью является возможность упругих обратимых деформаций, обусловленных растяжением химических связей и деформацией Рис. 12.9. Термо- валентных углов. Стеклообразное состояние по-механическая кри- лимеров служит ОСНОВОЙ производства синте-вая аморфного ли- тических волокон, лаков и, пленок, нейного полимера Высокоэластическое состояние полимеров лежит в основе резиновой промышленности. Это состояние возникает в полимерах, молекулы которых достаточно гибки и быстро изменяют свою форму под действием внешних сил. Взаимодействие между молекулами замедляет их перемещение и изменение формы. Поэтому процесс деформации полимера в высокоэластическом состоянии имеет релаксационный характер. Высокоэластическая деформация обычно сопровождается упругой деформацией, особенно при больших удлинениях, когда возможности дальнейшего распутывания молек улярных цепей оказывается почти исчерпанными. [c.320]

Гибкость макромолекул имеет очень важное значение. С ней тесно связаны размер макромолекул (клубков) в растворе, существование у полимеров высокоэластического состояния, процессы кристаллизации, плавления и растворения полимеров, ориентация макромолекул при формовании химических (искусственных и синтетических) волокон. [c.125]

Большие деформации кристаллических полимеров—высокоэластические, так как они связаны с изменением при структурном переходе ориентации полимерных цепей и пачек. [c.68]

Количественное описание зависимости модуля высокоэластичности от скорости или нанряжения сдвига в нелинейной области требует введения новых предположений о фундаментальных особенностях свойств полимерной системы точно в такой же мере, в какой этого требовало описание зависимости эффективной вязкости от режима деформирования. Такое описание может основываться на представлении о том, что развитие в текучем полимере высокоэластических деформаций, как и в резине, отвечает накоплению потенциальной энергии, которая зависит от свойств материала и обратимой деформации. Поэтому можно полагать, что количественное обоснование наблюдаемых зависимостей т (у г) должно основываться на рассмотрении возможных форм упругого потенциала аналогично тому, как это делается при анализе высокоэластических свойств любых упругих сред (см. раздел 6, гл. 1). [c.377]

Введение в кристаллический полимер больших дозировок твердых окислов металлов в качестве наполнителей приводит к образованию тел, остающихся выше температур плавления исходного кристаллического полимера высокоэластическими или твердыми. [c.129]

В стеклообразном состоянии полимер обладает свойствами твердого тела. При повышении температуры полимер переходит из стеклообразного состояния в высокоэластическое. В этой температурной области перехода наряду с истинно упругими деформациями начинают развиваться высокоэластические. Характерное для полимеров высокоэластическое состояние обусловлено наличием длинных гибких цепных молекул. [c.246]

Термомеханические кривые для кристаллических полимеров имеют иной, чем для аморфных полимеров, вид для сравнительно низкомолекулярных полимеров высокоэластическое состояние отсутствует, причем полимер переходит из кристаллического состояния непосредственно в вязкотекучее. [c.29]

Очень важной группой свойств полимеров являются механические свойства. Поэтому вполне естественно, что оценку состояния полимера чаще всего производят путем изучения его деформации. Любопытно заметить, что даже названия состояний полимера — высокоэластическое, вязко-текучее, твердообразное (иногда употребляемое вместо стеклообразное) имеют явно механическое происхождение. [c.38]

Существуют данные, которые в количественной форме описывают наличие в структуре изделий из полимеров высокоэластических деформаций и ориентационных эффектов. В работе указывалось, что форма изделия, полученного экструзией, нестабильна. Изделие, будучи нагрето выше Тс, вплоть до Tj., будет иметь усадку по линейному размеру, параллельному направлению течения полимера при экструзии — по длине трубы или стержня. В работе дано уравнение, связывающее температуру нагревания изделия и соответствующую усадку по линейному размеру [c.252]

Остаточные напряжения возникают тогда, когда молекулы полимера в отливке находятся в неравновесных конформациях. Возникновение остаточных напряжений обусловлено наличием у полимера высокоэластических свойств. Все дальнейшие рассуждения основаны на рассмотрении упрощенной модели, изображенной на рис. 142. Но в этой модели устранена пружина, обусловливающая появление мгновенной упругости, так как это явление не играет никакой роли в процессах, приводящих к образованию остаточных напряжений. [c.378]

В самом деле, при рассмотрении любых веществ как полимеров необходимо, чтобы они характеризовались по крайней мере тремя признаками. Это — большие размеры молекул, их цепное строение и гибкость. Гибкость определяет возможность возникновения в полимерах высокоэластических свойств, т. е. высоких обратимых деформаций. Даже в сетчатых полимерах, у которых соблюдены первые два условия, но густота сетки такова, что теряется гибкость отрезка цепи между ее узлами, свойства их уже не соответствуют полимерному состоянию вещества. По своему поведению они приближаются к низкомолекулярным хрупким аморфным телам. Это следует учесть при рассмотрении неорганических веществ, склонных образовывать пространственные структуры, густота сетки которых, обусловленная гетерополярными связями, тормозит возможность существования в веществе гибких цепных молекул. Точно так же нельзя рассматривать в качестве полимеров монокристаллы неорганических веществ только по тому признаку, что они представляют собой одну гигантскую молекулу, в которой атомы связаны химическими гетерополярными связями. [c.87]

Хотя эти представления и соответствовали уровню знаний того времени, однако они никак не объясняли возникновение в полимерах высокоэластических свойств, проявление которых особенно характерно при обычных температурах для каучуков. [c.99]

Следовательно, основным отличием в поведении полимеров от низкомолекулярных веществ является возникновение специфического для полимеров высокоэластического состояния, связанного с проявлением гибкости цепных полимерных молекул. [c.126]

В полимерном веществе при этом будут протекать релаксационные процессы, обусловливающие переход цепных молекул из неравновесного в равновесное состояние для данного механического поля. Дальнейший характер деформации полимера после точки А примет строго стационарный характер, ибо в различные одинаковые отрезки времени величины деформации будут равны друг другу. После точки А в теле реализуются только лишь необратимые пластические деформации, определяющие перемещение молекул в целом относительно друг друга. Таким образом, в точке А будут завершены все релаксационные процессы и полностью реализованы возможные для данного полимера высокоэластические свойства. Возрастание деформации в области стационарности обусловлено только истинно необратимым перемещением молекул вследствие течения полимерного образца. [c.153]

Авторы объясняют эту зависимость тем, что давление способствует уменьшению объема. Однако при этом уменьшается сегментальная подвижность цепей, т. е. высокие давления могут привести к потере полимером высокоэластических свойств, процессы сегментальных перемещений затрудняются и прессованный полимер не в состоянии изменять равновесный свободный объем. У блочных аморфных полимеров дальнейшее повышение давления прессования приводит к снижению плотности до величин плотности стеклообразного полимера. Образования микротрещин, по мнению авторов 2 , при этом не происходит. [c.103]

Мы полагаем, что наблюдаемая картина иллюстрирует наличие двух механизмов ориентации молекулярных цепей при растяжении изотактического ПММА. Первый, положительный, эффект вызван ориентацией молекулярных цепей аморфной части полимера (высокоэластический эффект). Он эквивалентен явлению двойного лучепреломления в потоке хорошо очищенных растворов. [c.383]

Если полимер растягивать медленно, то его цепи успеют переориентироваться, и в нем будут возникать меньшие напряжения. Наоборот, при очень быстром растяжении деформация в полимере (высокоэластическая и текучая) развиваться не успевает, и полимер проявляет хрупкость. При этом возникают такие большие первоначальные напряжения, что полимерный материал может разрушиться. Релаксационные явления необходимо учитывать при механической обработке полимера. [c.169]

Каждому из релаксационных состояний полимера соответствует определенный преимущественный тип деформаций упругие в стеклообразном, пластические в вязкотекучем и специфические для полимеров высокоэластические деформации в состоянии высокоэластическом. Характерные особенности этих деформаций отображены схемой, показывающей развитие деформации во времени под действием постоянного усилия в изотермических условиях (рис. IV. 1). [c.73]

Подъемы на ТМА-кривых, их замедление и ускорение. Подъем, свидетельствующий о возрастании деформируемости, может быть вызван весьма разнообразными причинами. К ним относятся размягчение полимера,, находящегося в стеклообразном состоянии плавление кристаллической фазы переход полимера (высокоэластического либо стеклообразного) в текучее состояние химическое течение термодеструкция линейного или простран- [c.208]

Основное отличие полимеров с сетчатой структурой от полимеров линейного строения состоит в ограниченности длины отрезков цепи, заключенных между двумя узловыми точками. Это отличие влечет за собой особенности деформации таких структур. Доля упругих деформаций в полной деформации для полимеров пространственного строения, особенно в полимерах с жесткой сетчатой структурой, гораздо больше, чем в аморфных (неориентированных) полимерах линейного строения. Неупругие же деформации в таких структурах выражены гораздо слабее, чем в линейных полимерах. Высокоэластические деформации в трехмерных полимерах хотя и могут развиваться даже при комнатной температуре (из-за выпрямления в результате механического растяжения отрезков цепи, имеющих достаточную длину), но величина высокоэластической деформации значительно меньше, чем у линейных полимеров, и определяется густотой пространственной сетки. Поэтому широкий спектр времен релаксации, присущий линейным полимерам, в полимерах с сетчатой структурой резко сужается. Чем меньше в пространственной сетке поперечных связей, чем рыхлее структура, тем больше проявляется способность к высокоэластической деформации и тем шире становится спектр времен релаксации. [c.66]

Александров А. П Лазуркин Ю. С. Изучение полимеров. . Высокоэластическая деформация полимеров. ЖТФ, 9, № 14, 1939.. [c.305]

Поскольку высокоэластическое состояние обусловлено изменением конформаций макромолекулы, а образование кристаллов означает их правильную и плотную упаковку и, следовательно, значительно затрудняет переход из одной конформации в другую, то кристаллизация приводит к потере полимерами высокоэластических свойств, т. е. кристаллический полимер всегда будет более леестким, чем аморфный. [c.258]

Наличие двух типов структурных элементов приводит к тому, что свойства полимеров распадаются на две группы. В одну из этих групп входят свойства, зависящие от расположения малых участков цепей, а в другую — свойства, зависящие от цепных молекул в целом. В качестве примера первых можно п])ивести высокоэластические свойства, а примером вторых является текучесть полимеров. Следует заметить, что существуют свойства, которые не могут зависеть только от одного тина структурных элементов. Поэтому у полимеров наблюдается расщепление некоторых свойств. Так, например, у низкомолекулярных гомологов температура стеклования разделяет их жидкое и твердое агрегатные состояния чем выше молекулярный вес гомолога, тем выше температура стеклования. У полимеров происходит расщепление температуры стеклования на две, одна из которых также называется температурой стеклования, а другая — температурой текучести. Это расщепление связано с возникновением у полимеров высокоэластического состояния, существующего в интервале температур между областями стеклообразного и вязкотекучего состояний. При этом оказывается, что температура стеклования полимеров одна и та же для всего полимергомологического ряда, а температура текучести повышается с ростом степени полимеризации. Первая связана с подвижностью малых участков цепных молекул, не зависящей от длины молекул, а вторая — с подвижностью цепей в целом, и поэтому зависит от их размера. [c.88]

Как известно, длинные цепные молекулы обладают гибкостью, а поэтому под влиянием теплового движения скручиваются. Именно этим обусловлено возникновение у полимеров высокоэластических свойств и аномалий их физических свойств. Способность ценных молекул изменять свою форму особенно резко проявляется в ориентационных явлениях при деформации аморфных и кристаллических полимеров, а также при течении растворов полимеров. Развившиеся за последние годы исследования формы цепных молекул в различных растворителях, возможность получения ряда линейных полимеров в глобулярной форме и другие экснеримептальные данные окончательно подтвердили гипотезу о легкой скручиваемости цепной молекулы. Это послужило основанием для развития современных представлений о характере расположения ценных молекул в аморфном полимере и о своеобразии упорядочения при кристаллизации полимера. Отсюда возникло представление о полимере как о системе хаотически спутанных, скрученных ценных молекул. Однако учет современных данных о строении вещества приводит к выводу, что упаковка хаотически скрученных цепных молекул, обладающих гибкостью вследствие вращения относительно С—С-связей, не может быть достаточно плотной, чтобы обеспечить наблюдаемые экспериментально значения плотностей полимеров. [c.108]

Для различных типов полимеров термомеханйческие кривые имеют различный характер, в частности, для низкомолекулярных полимеров высокоэластическая стадия отсутствует, и полимер из стеклообразного состояния переходит непосредственно в вязкотекучее. Снятие термомеханических кривых, например на весах Каргина, позволяет определять температуру стеклования и текучести, а также степень структурирования сшитых полимеров. [c.33]

Уже упоминалось также о том, что как кристаллизапия. так и ориентация приводят к потере полимером высокоэластических свойств и повышению его твердости. В связи с этим весьма полезно рассмотреть изменение свойств двух полимеров (ориентирующегося и кристаллизующегося) в процессе растяжения с постоянной скоростью. В обоих случаях зави- [c.131]

Пространственные полимеры по своей структуре представляют собой единую пространственную сетку, образованную полимерными цепями, соединенными химическими связями в узловых точках. Структура полимера характеризуется длиной отрезка цепи (молекулярной массой), заключенного между узлами, частотой сетки, или числом поперечных связей, приходящихся на одну макромолекулу. Различают редкосетчатые и густосетчатые полимеры. Полимеры с частым расположением связей жестки и при всех условиях находятся в стеклообразном состоянии. Основное состояние редкосетчатых полимеров — высокоэластическое (хотя они могут находиться в кристаллическом и стеклообразном состояниях). [c.24]

Следуя Кобеко, Кувшинскому и Гуревичу [4], мы можем полную деформацию полимера е представить в виде суммы условномгновенной упругой деформации 81, высокоэластической деформации Е2 и деформации вязкого течения ез. Условно-мгновенная деформация связана с изменением межатомных расстояний и валентных углов молекулярных цепей полимера. Высокоэластическая деформация обусловлена постепенным раскручиванием цепей полимера под действием напряжений. И наконец, деформация вязкого течения обусловлена относительным скольжением цепей молекул, причем индивидуальная молекула в процессе вязкого (пластического) течения меняет своих соседей. [c.8]

Рассмотренное изменение механических свойств полимера объясняется одновременным действием различных процессов перестройки структуры растягиваемых полимеров. Высокоэластическая деформация обусловлена распрямлением и поворотом цепей макромолекул и других элементов структуры в направлении приложенного усилия. Это приводит к уменьшению набора возможных конформаций макромолекул, повышению их жесткости, усилению межмолекулярного взаимодействия и созданию различных анизометрических надмолекулярных образований (фибрилл). Вследствие этих процессов вязкость системы возрастает, а релаксационные процессы замедляются. Наряду с этими процессами ориентационного структурообразовання в деформируемом полимере происходят процессы разрушения исходной и образующейся структуры разрывы узлов сетки, препятствующих дальнейшему растяжению. [c.236]

Важнее всего, а иногда и проще всего охарактеризовать непористую мембрану — измерить ее проницаемость по отношению к газам и жидкостям. Ранее в гл. П (табл. П-5) обсуждались коэффициенты проницаемости разных полимеров по отношению к кислороду и азоту. Там было отмечено, что в зависимости от рассмотренных полимеров эти величины могут варьировать в пределах б порядков. Обычно каучуки более проницаемы, чем стеклообразные полимеры, хотя наибольшие коэффициенты проницаемости на сегодняшний день зарегистрированы для политриметилсилилпропина (ПТМСП), являющегося стеклообразным полимером. Как бы там ни было, физическое состояние полимера, высокоэластическое или стеклообразное, является исключительно важным фактором. Чтобы установить, находится ли полимер в высокоэластическом или стеклообразном состоянии, необходимо определить его температуру стеклования. В гл. П обсуждались различные структурные параметры, определяющие значение температуры стеклования. [c.194]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология