Полимеры физическое состояние в зависимости от молекулярного веса

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]

Таким образом, настоящая работа посвящена изучению механических свойств каучукоподобного линейного аморфного полимера в широком интервале температур, охватывающем все три (аморфных) состояния полимера, с целью выявления зависимости физического состояния полимера от температуры и молекулярного веса. [c.247]

В зависимости от условий полимеризации получают полимеры различного молекулярного веса и физического состояния, от вязких жидкостей до твердых материалов. [c.81]

Рис, 46. Диаграмма физического состояния полимера в зависимости от молекулярного веса, л — упруго-вязкое состояние Б — жидкость, хрупкая при быстрых деформациях В—твер- [c.110]

Во многих практических случаях необходимо определить температурный интервал, в котором происходит размягчение полимера (независимо от физической сущности самого процесса размягчения). Этот температурный интервал, в зависимости от величины молекулярного веса, формы и гибкости макромолекул, соответствует переходу полимера из высокоэластического или стеклообразного состояний в вязкотекучее, или же из кристаллического состояния в высокоэластическое или в вязкотекучее. [c.19]

Влияние молекулярного веса, по всей вероятности, соответствует зависимости температурных интервалов, ограничивающих области различного физического состояния данного полимера от величины молекуля)рного веса-- Зависимость температурного коэффициента от других факторов может сказываться косвенно, чер их влияние либо на. положение температур переходов, либо на течение осложняющих реакций механически активированного, химического обрыва и вторичных реакций свободных радикалов и т. д. Это влияние многочисленных взаимосвязанных и взаимозависимых факторов весьма сложно и может быть рассмотрено-только для каждого конкретного полимера. [c.91]

Установлено, что полимеры линейного строения могут находиться в трех физических состояниях стеклообразном, высокоэластическом и вязкотекучем. В зависимости от химического строения полимера (точнее, от энергии взаимодействия между группами атомов в цепи и между макромолекулами), а также от молекулярного веса, полидисперсности и наличия или отсутствия кристаллической фазы переход из стеклообразного состояния в вязкотекучее разделен большим или меньшим интервалом высокоэластического состояния. Поэтому аморфные (или стеклообразные) полимеры не имеют определенной температуры плавления, которая для низкомолекулярных веществ является константой, характеризующей индивидуальное соединение. Они характеризуются большим или меньшим температурным интервалом размягчения [c.19]

Аморфные линейные полимеры в зависимости от температуры могут находиться в трех физических состояниях стеклообразном, высокоэластическом и вяз ко текуче м. Каждый переход из одного физического состояния в другое происходит в пределах одной и той же фазы и не сопровождается скачкообразным изменением плотности полимера. Эти переходы названы первичными переходами второго рода. Внутри каждого из них возникают менее резко выраженные переходы из одного состояния в другое, вызванные изменением форм кооперативных колебании в макромолекулах — вторичные переходы второго рода. Фазовый переход из кристаллической в жидкую фазу сопровождается изменением плотности полимера в зависимости от его молекулярного веса. [c.234]

Определение молекулярного веса по температуре перехода. Этот метод основан па том, что существует зависимость между температурой перехода полимера из одного физического состояния в другое (из стекловидного в эластическое и вязко-текучее) и их молекулярным весом. Эта зависимость выражается определенной формулой, по которой можно вычислить молекулярный вес и степень полимеризации данного соединения . [c.17]

В зависимости от соотношений эпихлоргидрина и дифенилолпропана, взятых в реакцию, и количества катализатора получаются эпоксидные смолы различного молекулярного веса (при степени полимеризации п, равной нулю, молекулярный вес эпоксидного полимера равен 340 при п = 10 — около 3000), содержащие различные количества эпоксидных и гидроксильных групп и с разным физическим состоянием — ог твердых и хрупких продуктов до жидких и вязких. [c.99]

Гибкость длинных цепных молекул, составляющих полимер, обеспечивает не только богатство морфологических структур кристаллических образований, наличие агрегатных и фазовых состояний, но и различные физические состояния аморфного полимера. Известны три таких состояния стеклообразное, высокоэластическое и вязкотекучее. Полимерный материал переходит из одного физического состояния в другое при изменении температуры, которая оказывает существенное влияние на запас тепловой энергии макромолекул. Так, при комнатной температуре полистирол и полиметилметакрилат являются хрупкими телами, напоминая по ряду свойств силикатное стекло , в то время как резина способна к очень большим обратимым деформациям. Даже идентичные по химическому строению полимерные материалы в зависимости от величины молекулярного веса при одной и той же температуре могут находиться в вязкотекучем, высокоэластическом или стеклообразном состоянии. [c.39]

Полимеры могут находиться в твердом или жидком агрегатном состоянии, но твердому агрегатному состоянию могут соответствовать два фазовых состояния кристаллическое и аморфное (стеклообразное), а жидкому фазовому состоянию — два агрегатных состояния твердое (стеклообразное) и жидкое (расплав). Большинство широко распространенных полимеров находится в жидком фазовом состоянии. Гибкость длинных цепных молекул, составляющих полимер, обеспечивает не только богатство морфологических структур кристаллических образований, наличие агрегатных и фазовых состояний, но и различные физические состояния аморфного полимера. Известны три таких состояния стеклообразное, высокоэластическое и вязкотекучее. Полимерный материал переходит из одного физического состояния в другое при изменении температуры, которая оказывает существенное влияние на запас средней тепловой энергии макромолекул. Так, при комнатной температуре полистирол и полиметилметакрилат напоминают хрупкие тела, например, силикатное стекло , в то время как резина при той же температуре способна к очень большим обратимым деформациям. Даже идентичные по химическому строению полимерные материалы в зависимости от величины молекулярного веса при одной и той же температуре могут находиться в разных физических состояниях. [c.37]

В результате исследования деформации полимеров Каргин и Слонимский нашли, что существует связь между температурой перехода полимеров из одного физического состояния в другое (из стекловидного в эластическое и вязко-текучее) и их молекулярным весом. На этом основании они предложили эту зависимость, для определения молекулярного [c.34]

При высоком молекулярном весе и малой полидисперсности по молекулярному весу физические свойства полимера в значительной степени определяются формой макромолекул. В зависимости от того, какую форму—нитевидную, разветвленную или пространственную имеют макромолекулы, увеличиваются или уменьшаются температурные интервалы высокоэластического и вязкотекучего состояния. При пространственном строении молекул полимера стадия высокоэластического состояния может вовсе отсутствовать, такие полимеры неплавки и нерастворимы. [c.136]

В обоих этих определениях отсутствует строгость. В первом определении вопрос о том, что имеется в виду, когда говорят один сорт молекул , остается открытым. В обычном химическом смысле молекулы различного изотопного состава одинаковы, однако во многих случаях, включающих даже определенные химические исследования, изотопные соединения являются примесями. Смесь кетоэнольных таутомеров можно рассматривать как чистое соединение , если в некоторой реакции все вещество реагирует как в одной, так и в другой форме. Однако с физической точки зрения такая система, очевидно, содержит более одного сорта молекул и не является чистой . Аналогично положение и с оптически активными изомерами. Возможно даже, что подбором соответствующего катализатора можно изменить пропорциональное распределение органических молекул по состояниям их ядерного спина [35]. Если это действительно так, то ядерно-спиновый изомер также следовало бы рассматривать как примесь. Полимеры представляют особую проблему молекулы различного молекулярного веса с различными разветвлениями или пространственной конфигурацией можно рассматривать или не рассматривать как примеси в зависимости от точки зрения исследователя [73, 78]. Второе определение чистоты оставляет открытым вопрос о том, сколь малое изменение состава ощутимо при выбранном методе анализа. По мере роста чувствительности и тонкости аналитических методов количество примеси, удовлетворяющее понятию чистый , будет уменьшаться. Таким образом, нельзя дать универсального и точного определения чистоты. Чистоту образца можно определить точно только в зависимости от применяемой высокочувствительной аналитической техники, а также в зависимости от целей исследования. Глубокий обзор концепций химической, индивидуальности и чистоты, а также критериев чистоты дал Тиммермане [130]. [c.162]

Если лияние температуры на физическое состояние полимера условно охарактеризовать зависимостью его деформации е от температуры I при постоянном напряжении и постоянной длительности его воздействия, то та-,кая завиоимость будет иметь характерный вид, показанный на 1рис. 1. Перегибы кривой соответствуют температурам стеклования и текучести Гт- Температура стеклования полимера не зависит от его молекулярного веса (для сравнительно высокомолеку-ля1рных продуктов), 1в то время как тем1пература текучести возрастает по мере увеличения степени полимеризации. При достаточно высоком молекуляр Ном весе разложение вещества может наступить раньше, чем. будет достигнута теМ Пература начала вязкого течения, которое у таких полимеров отсутствует. [c.18]

Но на практике при охлаждении и монодисперсных полимеров (особенно с весьма большим молекулярным весом) в большинстве случаев не удается ни определить, ни вообще добиться их кристаллизации вследствие чрезвычайной медленности процесса. Охлаждая полимер, мы так быстро проходим температуру кристаллизации, что за это время громоздкие макромолекулы не успевают перейти из неупорядоченного состояния в состояние порядка (кристалл). При переходе же к еще более низким температурам из-за ослабления обоих родов движения в цепях перегруппировка макромолекул практически прекращается в результате полимер остается по своей неупорядоченной структуре в аморфно-жидком состоянии и при температурах ниже температуры кристаллизации. Таким образом, даже при сильном охлаждении высокополимеры переходят не в кристаллическое, а в переохлажденнде или, по аналогии с такого рода явлением в стекле, стеклообразное состояние. Понятно, что вследствие все большего ослабления обоих родов движения в стеклообразном состоянии полимер постепенно теряет свои как эластические, так и пластические свойства и приобретает свойство хрупкости. В то время как при кристаллизации все свойства вещества изменяются резко, скачком и при строго определенной температуре, процесс застекловывания совершается в некотором, иногда довольно значительном температурном интервале, а изменение свойств в процессе застекловывания идет без резкого скачка. Однако в указанном температурном интервале на кривой исследуемого свойства замечается характерный излом. Явление застекловывания получило наименование фазового перехода второго рода, а та температурная область, в которой происходит такой переход (определяемая по изгибу кривой какого-либо свойства), называется температурой перехода. В частности, для явления застекловывания она называется температурой застекловывания, или точкой хрупкости , и обозначается tg. Фазовый переход второго рода не сопровождается тепловым эффектом и его нельзя смешивать с фазовым переходом первого рода (конкретно—с затвердеванием и плавлением) низкомолекулярных веществ, который происходит скачкообразно, с тепловым эффектом, и имеет иной физический смысл. В зависимости от того свойства (объем, теплоемкость, вязкость и т. д.), по излому на кривой которого находят tg, величина последнего несколько меняется, но если сравнивать величины, найденные по одному и тому же свойству, то они становятся характерными для каждого высокополимера. Так, например, для полистирола / .ж+80°. [c.170]

Реакция полимеризации изобутилена в высокомолеку.тяр-ные продукты с приА1енением в качестве катализатора серной кислоты или фтористого бора была открыта А. М. Бутлеровым еще в 1873 г. [16] и затем систематически изучалась С. В. Лебедевым [17, 18, 19]. После этого в течение последних 15—20 лет во всех странах было выдано не менее 300 патентов на получение высокомолекулярных полимеров изобутилена и других углеводородов, выпускавшихся под всевозможными названиями оппа-нол, бутилкаучук, вистанекс, эксанол и др. Молекулярный вес этих соединений колеблется в пределах от нескольких тысяч до 400 ООО и выше. В зависимости от этого меняется и их физическое состояние — от вязких жидкостей до эластичных, каучукоподобных и твердых тел. [c.485]

Таким образом, В. А. Каргин и Т. И. Соголова 45, 46] ярко показали наличие в аморфных линейных полимерах трех физических состояний (стеклообразного, высокоэластического и вязкотекучего) и впервые раскрыли основные закономерности перехода из высокоэластического состояния в вязко-текучее. Эти исследования логически завершили работы А. П. Александрова и Ю. С. Лазуркина по изучению перехода из стеклообразного состояния в вьгсокоэластическое, что привело к созданию единой теоретической картины зависимости деформации аморфных полимеров от температуры в широком интервале тем ператур. При этом особое внимание было обращено на влияние молекулярного веса на значения температур переходов из одного состояния в другое и впервые разработан механический метод определения молекулярных весов полимеров, не требующий перевода полимера в растворимое состояние. [c.323]

Вязкость полимера, находящегося в жидкой фазе (т. е, при отсутствии дальнего порядка во взаимном расположении макромолекул), зависит от его молекулярного веса и полярности звеньев. При предельно высокой вязкости полимеры, находящиеся в жидкой фазе, могут быть твердыми. В этом случае их обычно называют аморфными. Плотность упаковки макромолекул аморфных полимеров значительно ниже, чем кристаллических. Наличие большого свободного объема обусловливает более интенсивные колебательные движения. С повышением температуры интенсивность колебательных движений атомов возрастает настолько, что их колебания преобразуются в колебания групп, переходят в совместные колеба- ния звеньев и затем сегм ентов. Результатом сегментальной подвижности является смена конформаций макромолекул. На каждом этапе меняется физическое состояние аморфного полимера или аморфной фазы в аморфно-кристаллическом полимере. Из хрупкого, легко разрушающегося стекла полимер превращается в стекло упругое, а с наступлением сегментальной подвижности — в высокоэластичный аморфный полимер. Аморфные линейные полимеры в зависимости от температуры могут находиться в трех физических состояниях стеклообразном, высокоэластическом и вязкотекучем. Каждый переход из одного физического состояния в другое происходит в пределе одной и той же фазы и не сопровождается [c.43]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология