Механические свойства полимеров растворов

Физические и механические свойства полимеров сильно зависят от структуры макромолекул. Линейные полимеры характеризуются эластичностью, способностью набухать или растворяться в растворителях, обладают термопластичными свойствами. Полимеры с термопластичными свойствами при нагревании размягчаются, а при охлаждении затвердевают. Этот процесс является обратимым. Полимеры при этом не претерпевают никаких химических изменений. [c.336]

Структурно-механические свойства полимеров и их растворов изучались колебательными методами и методами снятия деформационных кривых [24—27]. Для изучения полимерных и лакокрасочных покрытий бо- [c.170]

Молекулярный вес является важнейшей характеристикой высокомолекулярного вещества. От длины молекул зависят механические свойства полимера — прочность, эластичность, а также растворимость и вязкость раствора. С увеличением молекулярного веса повышается прочность и эластичность каучука, уменьшается растворимость, увеличивается вязкость растворов. [c.55]

Необходимо отметить, что нелинейный, экстремальный характер зависимостей структурно-механических свойств безглинистых растворов наблюдается при изменении величины последнего, концентрации полимеров и производных целлюлозы, ПАВ, что указывает на справедливость молекулярно-кинетического подхода к объяснению механизма формирования надмолекулярной структуры в поро- [c.15]

В настоящем учебнике сделана попытка охватить в одной книге все стороны науки о полимерах получение исходных мономеров, закономерности полимеризации и поликонденсации, синтез и применение олигомеров, физико-химические, механические и электрические свойства полимеров, растворы высокомолекулярных соединений, методы исследования полимеров и оценки их свойств и т. д. Такое построение книги диктуется тем, что в университетах курс Высокомолекулярные соединения является единственным общим курсом, специально посвященным полимерам. [c.3]

Исследования В. А. Каргина в области механики полимеров занимаю особое положение. Его интерес к этой области возник в связи с получением из растворов полимеров искусственных волокон и пленок, качество которых зависит в основном от их механических свойств (прочность, упругость). Вскоре после начала этих работ В. А. Каргин пришел к убеждению, что именно механические свойства полимеров определяют их преимущество перед низкомолекулярными веществами того же химического состава и аналогичного строения. Это послужило основанием для многолетней систематической работы В. А. Каргина и его сотрудников в области механики полимеров. [c.9]

Естественно, что термодинамические исследования растворов полимеров и изучение структуры полимерных волокон и пленок, начатые В. А. Каргиным ранее, были продолжены, но с учетом развития работ по механическим свойствам полимеров. Это привело к разработке важнейшей проблемы связи механических свойств полимеров с их структурными характеристиками. Начав с изучения влияния химического строения и ориентации макромолекул на свойства волокон и пленок, В. А. Каргин впоследствии пришел к выводу о существовании надмолекулярной структуры в полимерах во всех их физических состояниях и об ее существенной роли в формировании механических свойств полимеров. Особое значение имело то, что В. А. Каргин сразу обратил внимание на плодотворность проведения исследований меха- [c.9]

Структурные превращения при больших деформациях одноосного растяжения ППО в присутствии крупных инородных включений, являющихся искусственными зародышами структурообразования, и роль их поверхности в упрочении полимерного материала. Вторая часть работы посвящена изучению вопросов, связанных с влиянием инородной поверхности на надмолекулярные структуры полимера и влиянию этих структур на свойства кристаллических полимеров. Постановка этой задачи определяется тем, что введение искусственных зародышей структурообразования в кристаллизующиеся полимеры является новым и весьма перспективным способом регулирования надмолекулярной структуры и физико-механических свойств полимеров [5—9], а ППО — чрезвычайно удобный объект для исследования структурных превращений в кристаллических полимерах. Для эффективного изучения поставленных вопросов важно было получить надмолекулярную структуру полимера на сравнительно большой поверхности инородных тел, вводимых в качестве искусственных зародышей структурообразования. С этой целью использовали крупные частицы жирорастворимого антрахинонового чистоголубого красителя (последний вводили в раствор НПО в изопропиловом спирте). Применение этого структурообразователя позволило получать [c.432]

До сих пор мы имели дело с атакой радикала па молекулу мономера или растворителя. Активные радикалы, например, полученные из поливинилацетата [25] или полиэтилена [26], при высоких температурах и степенях превращения способны атаковать устойчивые молекулы полимера, делая их реактивированными. Это приводит к образованию разветвленных структур и сильно влияет на распределение молекулярного веса [26, 27], свойства раствора [26] и механические свойства полимера [26]. Разветвленный полимер может образоваться несколькими путями. Можно показать, что поливинилацетат, который обычно является сильно разветвленным, становится преимущественно линейным, когда он образуется при —30° [28]. [c.176]

В настоящее время можно считать законченным большой этап в развитии теоретической физики полимеров. Очевидно, что такое развитие не является самоцелью. Задачи физики полимеров сводятся к теоретическому и экспериментальному исследованию зависимости технически важных физико-механических свойств полимеров от их химического строения. С другой стороны, физика макромолекул служит основой молекулярной биофизики. Очередные проблемы и технической и биологической физики полимеров состоят в исследовании надмолекулярных структур, образуемых макромолекулами в блочных полимерах, в концентрированных растворах и [c.7]

Использование в качестве поверхностно-активных жидкостей растворов алифатических спиртов позволяет в широких пределах регулировать поверхностную активность жидкой среды и следить, как такие изменения отражаются на механических свойствах полимера. Так, в работе [204] было проведено исследование влияния растворов алифатических спиртов на механическое поведение изотактического полипропилена (ИПП). [c.115]

Из работ [53—60] следует, что структурно-механические свойства полимеров и их растворов можно изучать колебательными методами и методами снятия деформационных кривых. [c.47]

Все ВМС нелетучи и неспособны перегоняться. Они не имеют определенных точек плавления и при нагревании размягчаются постепенно. Некоторые ВМС не могут размягчаться и при нагревании разлагаются. Полимеры отличаются от низкомолекулярных соединений по механическим свойствам. Механические свойства полимеров — сочетание свойств твердых тел и жидкостей. Прочность изделий из полимеров может быть очень высокой. Полимеры перед растворением набухают, а в растворах проявляют некоторые особые свойства (высокую вязкость и др.). Некоторые полимеры способны к образованию волокон и пленок. Многие свойства полимеров имеют практическую ценность и обусловливают их широкое применение. [c.7]

Полимеризацию осуществляют различными способами в блоке, в растворе, в эмульсии и в суспензии. От способа проведения процесса полимеризации зависят физико-механические свойства полимера, его молекулярная масса и полидисперсность. Наибольшее распространение получил лаковый способ полимеризации. [c.90]

Помимо величины набухания, влияющего на механические свойства полимеров, для их практического использования в качестве противокоррозионной защиты существенна проницаемость среды через полимер. Это особенно важно для таких коррозионноактивных агентов, как водные растворы кислот, щелочей и солей. [c.30]

Аналитическое описание механических свойств (вязкости) растворов полимеров во всей области концентраций пока еше остается неразрешенной задачей. [c.89]

Обзор концепции сетки зацепления и ее применение для объяснения механических свойств полимеров и их растворов содержится в работах [123, 124]. [c.43]

Растворимость пластмасс различна в зависимости от типа применяемого материала. Во всяком случае, указания по применению масел для смазки пластмассовых шестерен должны учитывать это свойство материала. В литературе [7], посвященной изучению поверхностного трения и динамических механических свойств полимеров, указывается, что водные растворы стеарата натрия удовлетворительно смазывают неопрен и полиэтилен с разветвленной или неразветвленной цепью при их контакте со стальной поверхностью. [c.345]

Естественно, что величины сегментов, определенные из термодинамических свойств растворов и из механических свойств полимера, в конденсированном состоянии вообще не могут быть тождественными. Из этого вытекает, что всегда при обозначении величины сегмента следует указывать свойство полимера, которое было использовано для его определения. Без этого указания величина сегмента сама по себе является совершенно бессодержательным понятием [6]. Из этого также следует, что сравнение полимеров друг с другом по степени гибкости их молекул можно осуществлять лишь при использовании одного какого-либо метода определения сегмента. [c.108]

В настоящее время курсы физики и механики полимеров, а чаще всего их разделы, читаются студентам и аспирантам на физических и химических факультетах университетов, педагогических институтов и во многих технических вузах страны. Пожалуй, первыми неофициальными учебными пособиями по физике и механике полимеров были книга П. П. Кобеко Аморфные вещества [32] и книга Л. Трелоара Физика упругости каучука [77]. Затем были опубликованы книга В. А. Каргина и Г. Л. Слонимского Краткие очерки по физи-ко-химии полимеров [29], написанная ведущими учеными по химии и физике полимеров в СССР, и переведенная с английского книга известного специалиста А. Тобольского Свойства и структура полимеров [76]. Они отражают второй этап развития физики и механики полимеров. Третий этап представлен как книгами, близкими по изложению к учебным пособиям, так и книгой авторов Курс физики полимеров [8], являющейся официальным учебным пособием для вузов. Среди книг близких к учебным пособиям можно назвать книги, издан-ны е в период 1,975—1978 гг. И. Уорда Механические свойства твердых полимеров [82], Д. В. Ван Кревелеиа Свойства и химическое строение полимеров [17], Г. В. Виноградова и А. Я. Малкина Реология полимеров [18], И. И. Перепечко Введение в физику полимеров [56]. Примерно в это же время изданы в СССР учебные пособия по полимерам для других специальностей В. Е. Гуля и В. И. Кулезнева Структура и механические свойства полимеров [23] и А. А. Тагера Физикохимия полимеров [72]. В этих учебных пособиях больше внимания уделе.чо структуре и свойствам растворов и смесей полимеров. [c.8]

Ненаполненные полимеры в ряде случаев не обладают комплексом свойств, необходимых для их технического применения. Поэтому в целях получения материалов с заданными механическими, электрическими и тенлофизическими свойствами широко применяются композиции, состоящие из полимерного связующего, наполнителей и других добавок. Наполнители (стекловолокно, тальк, бумага, ткань) улучшают механические свойства полимеров, порошковые керамические материалы повышают диэлектрическую проницаемость композиций. Все эти добавки способствуют уменьшению усадки композиций. Среди наполнителей следует назвать также воздух, который составляет значительную часть объема пенопластов и придает им хорошие теплофизические свойства, малый удельный вес и низкую диэлектрическую проницаемость. Композиционные материалы, в отличие от растворов и пластифицированных полимеров, не являются смесями на молекулярном уровне. Размеры включенией всегда значительно превышают размеры молекул. [c.118]

Механические свойства полимеров в вязкотекучем состоянии исследуют чаще всего при динамических режимах деформирования. Деформационные свойства расплавов к растворов (концентрированных и разбавленных) оценивают комплексным динамическим модулем С, состоящим из модуля накопления (модуль упругости) С и модуля потерь С". Комплексный модуль имеет тот же физический смысл, что и напряжснне сдвига при установившемся течении, и его значение зависит от сопротивления внутреннему трению и сопротивления развитию вы- сокоэластнческон деформации. Значение модуля потер), распла- [c.313]

Взаимодействие полиблочного СПУ с растворителем определяется термодинамическими параметрами взаимодействия компонентов (блоков) как между собой, так и каждого компонента с растворителем [14, 15]. В результате количественного различия в термодинамических параметрах взаимодействия компонентов с общими растворителями образуются ассоциаты макромолекул, которые являются лабильными и их формирование связано с предисто-рией приготовления раствора. В работе [16] установлено, что при одно- и двухстадийном способах получения полиуретана отличаются как кинетические параметры, так и молекулярно-массовые характеристики результирующего продукта. В случае двухстадийного способа получения ПУ степень полимеризации существенно выше. Причина этого явления заключается в том, что присзтствие низкомолекулярных акцепторов протонов препятствует самоассоциации уретанмочевинных жестких сегментов при синтезе полимера [17]. При этом прочностные характеристики полимера могут значительно измениться по сравнению с тем же материалом, полученным без растворителя. Кроме того, использование растворителя при формировании структуры полиуретана дает возможность оказывать влияние на конформационные свойства его макромолекул. Установлено [18], что образцы сеток, полученных из раствора, имеют более простую топологию и меньше зацеплений. Различные растворители могут оказывать различное действие на конечную форму макромолекулы, в результате чего изменяются и механические свойства полимера. Использование полярных растворителей при синтезе полиуретанов, где происходит максимальное разворачивание макромолекулярного клубка, позволяет получать материалы, имеющие удлинение при разрыве более 1000% при достаточно высоких значениях разрывной прочности, достигающей 52 МПа [19, 20]. [c.227]

Информация о ММР позволяет выяснить свойства полимеров, определяющие их пригодность для производства изделий определенного назначения. Найдены [61, 62] зависимости между молекулярной массой (ММР) и такими механическими свойствами полимеров, как соотношение напряжение - деформация (условная прочность при растяжении, относигельное удлинение, предел вынужденной эластичности, хрупкость и модули упругости), ударопрочность, растрескивание и образование микротрещин, усталостные свойства, ползучесть и релаксация напряжения и др. Установлена [63] взаимосвязь между основными характеристиками полимеров - молекулярной массой М, нолидисперсностью Д, степенью разветвленности Р - и свойствами полимеров С - условной прочностью при растяжении, вязкостью концентрированных растворов, начальной вязкостью расплава [c.113]

Такой сегмент, отражающий механические свойства полимера, называется механическим, еще применяют термин кинетичесний сегмент, так как величина его зависит от энергии активации (высоты барьера) внутреннего вращения. Величину термодинамического сегмента вычисляют по закрнам Рауля или Вант-Гоффа. предполагая, что эти законы приложимы к растворам полимеров (см. с 523). Аналогично различают термодинамическую гибкость, определяемую различием в потенциальной энергии конформаций, которые переходят др>г в друга в результате теплового движения, и кинетическую, зависящую от высоты преодолеваемого при этом энергетического барьера. [c.382]

МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА СТРУКТУРИРОВАННЫХ РАСТВОРОВ СОЛЬВАТОВ ТР Т-БУТИЛТРИАЛКИЛБОРАТОВ ЛИТИЯ/Корсбеиникова Н. В., Дмитриева 3. Т. // Структура растворов и дисперсий Свойства коллоидных систем и нефтяных растворов полимеров.— Новосибирск Наука. Сиб. отд-ние, 1989. [c.181]

Видно, что при начальной конверсии олигодиизоцианата более 0.32 испарение растворителя в начальный период времени сопровождается образованием гель-фазы, причем величина начальной конверсии более О.Зб обеспечивает состояние геля практически во всем диапазоне концентраций раствора. Существуют также условия, включающие протекание реакции в растворе до глубоких степеней превращения. Физико-механические свойства полимера при этом будут подвергаться модификации, что отмечалось также в [22, 26]. [c.235]

Представления о структуре аморфных полимеров в конденсированном состоянии как о системе перепутанных цепных молекул привели к разработке молекулярных механизмов пластицирующего действия добавок низкомолекулярных веществ, вводимых в такие полимеры, выражаемого правилами мольных [1] или объемных [2] долей. Влияние низкомолекулярных веществ на механические свойства полимеров рассматривалось в этих случаях на молекулярном уровне характеристики явления пластификации. Однако в последнее время эти представления претерпели существенные изменения. Оказалось, что полимеры представляют собой систему высокоупорядоченных вторичных структурных образований [3], имеющих в отдельных случаях строгую геометрическую огранку, сходную с кристаллическими формами [4—7]. Новые данные, полученные по характеристике структуры аморфных полимеров, оказались весьма плодотворными для понимания явления пластификации полимеров низкомолекулярными веществами, которые ограниченно совмещаются с полимерами. Было показано, что влияние именно таких низкомолекулярпых веществ на механические свойства полимеров, определяющие их пластифицирующий эффект, связано со степенью распада надмолекулярных структур в полимерах. Можно представить, что процессы распада надмолекулярных структур в полимерах имеют такой же ступенчатый характер, как и процессы самого структурообразования. Полное разрушение всех вторичных структурных образований характеризуется возникновением термодинамически устойчивого раствора [8]. Уменьшение хрупких свойств материала в этом случае приводит к так называемой внутри-пачечной пластификации полимера [9]. Введение в полимер низкомолекулярных веществ, ограниченно совмешающихся с ним и вызывающих разрушение вторичных надмолекулярных образований, приводит к полученииз системы из молекул таких веществ, равномерно распределенных между первичными надмолекулярными образованиями — пачками цепей. Если при этом уменьшаются хрупкие свойства полимерного материала, имеет место так называемая межпачечная пластификация полимера [9]. Наконец, можно представить и существование начального акта распада, который должен характеризоваться нарушением контактов между вторичными надмолекулярными структурными образованиями. При этом подвижность таких сложных образований должна возрасти, а количество низкомолекулярного вещества, сорбированного на местах контактов, должно быть, по-видимому, весьма небольшим. Излон енные соображения явились предметом настоящего исследования. [c.387]

Сшивание макромолекул, в частности полиэтилена, под действием у-облучения и электронов высоких энергий вызвало вначале интерес как способ изменения их механических свойств полимеров. Подро ный термический анализ облученного кристаллического полиэтилена был впервые проведен Долом и Говардом [42]. Эти авторы показали, что облучение мало влияет на кристаллы, но что облученные образцы совсем перестают течь после плавления вследствие образования поперечных связей между макромолекулами в аморфных областях. Салови и Бассет [204] на основании данных исследования влияния об лучения на предварительно нагретые до различных температур кристаллы, выращенные из растворов, высказали предположение, что поп речные связи возникают главным образом между складками цепей двух соседних ламелей. Поскольку отжиг ламелей из сложенных цепей приводит в основном к увеличению длины складки, образование поперечных связей в местах перегиба цепей должно в значительной степени препятствовать утолщению кристаллов (разд. 7.1.3). Ис [c.200]

Свойства (Поли-п-ксилиленов в значительной степени определяются химическим строением исходных веществ. Приведенные в табл. 1У.2 данные свидетельствуют о влиянии различных замести- елей на физино-механические свойства полимеров. Незамещенный полимер растворяется только при повышенных температурах в очень сильных раствор ителях. Алкилзамещенные поли- -1Коилилены [c.78]

Полимеры отличаются от низкомолекулярных веществ рядом особых специфических свойств, причем это различие распространяется как на физико-механические свойства полимеров, так и на свойства их растворов. Полимеры обладают большой прочностью и в то же время способны к значительным обратимым высокоэластическим деформациям. Растворы полимеров отличаются повышенной вязкостью и проявляют ряд термодинамических аномалий. Полимеры способны значительно набухать в жидкостях и образуют системы, занимающие промежуточное положение между твердым телом и жидкостью. Наконец, многие полимеры отличаются ярко выраженной способ-иостью к образованию волокон и пленок, т. е. могут проявлять исключительно высокую анизотропию. [c.9]

Механические свойства полимеров описываются характеристиками, перечисленными в начале этой главы. Ребиндер и Колбановская показали, что измерение кинетики деформации растворов каучука позволяет определить все основные параметры механических свойств (Ей 2, Ль т)2, Р ) этих систем, [c.255]

Как указано в ранних обзорах ЦО], примерно до 1946 г. фракционирование полимеров последовательным растворением проводили методом прямого экстрагирования. После опубликования работ Деро и сотр. [11—13], в которых впервые был предложен метод градиентного элюирования в колонке, прямое экстрагирование лишь иногда применяют для фракционирования по мо.текулярным весам. Трудность метода прямого экстрагирования заключалась в том, что полимерные частицы сильно набухают в процессе экстрагирования и приблизиться к равновесным условиям чрезвычайно трудно [9, 14]. Позже, однако, открытие методов стереоспецифического синтеза полимеров Натта и его сотрудниками вновь резко увеличило значение метода прямого экстрагирования как мощного средства предварительного фракционирования таких образцов по строению для последующего разделения уже однородного но строению образца на фракции в соответствии с их молекулярными весами. Методика проведения фракционирования рассматриваемым методом проста и состоит в экстрагировании тщательно измельченного полимера в колбе или экстракторе/ при соответствующей температуре. Кригбаум с сотр. [15] осуществил выделение атактической фракции полибутена-1 путем экстрагирования исходного образца кипящим этиловым эфиром (изотактическая часть образца не растворялась в таких условиях). Обе полученные таким способом фракции фракционировали затем уже по молекулярным весам. Ваншутен и сотр. [16] провели фракционирование большого количества полипропилена (1000 г), разделив образец на фракцию, растворимую в кипящем эфире, и фракцию, растворимую в кипящем гептане. Последняя фракция вместе с нерастворимым в гептане остатком разделялась затем для последующих исследований физических и механических свойств полимера. Для исследования полипропилена методом инфракрасной спектроскопии Луонго [17] получил атактический полимер путем экстрагирования ацетоном образца, синтезированного в присутствии [c.67]

Различные формы одной и той же гибкой цепной мо.лекулы получили название конформаций макромолекул. В первых работах по механическим свойствам полимеров и по растворам полимеров употреблялся тер.ми конфигупяиия которой пыл ппзапее заменен термином конформация , соответствующим общепринятой в химии терминологии. [c.15]

Скорость релаксационных явлений по мере разбавления полимера растворителем увеличивается и при достаточно низких концентрациях студней и растворов настолько значительна, что при обычных скоростях деформации не вызывает никаких аномалий. Такие студни ведут себя как упругие тела, подчиняющиеся закону Гука, а растворы близки по своим свойствам к ньютоновской вязкой жидкости. Существенное различие возникает в промежуточной области концентраций. Дело в том, что по мере разбавления полимера растворителем происходит непрерывное изменение вязкости в сторону ее умень-щения. Поэтому введение растворителя влияет на механические свойства полимера так же, как повышение температуры, если только между растворителем и полимером нет значительного энергетического взаимодействия, проявляющегося в тепловых эффектах. [c.167]

Физико-механические свойства полимеров мало меняются в интервале температур от —180 до 300 °С. Кратковременно их можно эксплуатировать при температурах до 360°С. Полибензоксазиндионы могут длительно работать при 180—230 °С. Водопоглощение полимеров составляет около 6 %. Полибензоксазиндионы устойчивы к действию концентрированных кислот и разбавленных щелочей. Концентрированные растворы щелочей вызывают их деструкцию. [c.992]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология