Стеклования температура и модуль упругости

Изоляционные покрытия на действующих трубопроводах при эксплуатации из-за протекающих в них процессов старения становятся жесткими, что выражается в увеличении их модуля упругости [5, 6]. Это прежде всего относится к поливинилхлоридным покрытиям. Так, у некоторых поливинилхлоридных изоляционных лент в процессе эксплуатации при повышенных температурах модуль упругости возрастает от 600 до 4000 МПа и более, при этом прочность на разрьш их увеличивается от 20-35 до 60-70 МПа, относительное удлинение при разрыве уменьшается от 100-200 до 1-2% и менее, а температура стеклования повышается от 233-238 до 303-308 К и выше. Поэтому поливинилхлоридные ленты применяют для изоляции трубопроводов при температуре эксплуатации не выше 308 К, т.е. на холодных участках трубопроводов, где температура транспортируемого продукта приблизительно соответствует температуре грунтовой среды. [c.5]

Щ Итак, представляется интересным исследовать влияние температуры стеклования и модуля упругости полимерного наполнителя на величину предела прочности при растяжении вулканизата. С этой целью методом эмульсионной полимеризации мономеров или смесей мономеров были получены различные полимерные наполнители (табл. 1). [c.100]

Метод, предложенный Престоном и основанный на использовании диаминов, содержащих амидные связи (5.10.3.1.3), открывает широкие возможности для получения ароматических полиамидов с сбалансированными свойствами, такими, как термостойкость, кристалличность, температура стеклования и модуль упругости [329, 334, 336, 340—342]. В табл. 5.36 приведены физические свойства ряда полиамидов, различающихся только характером связей между фениленовыми группами. Из данных этой таблицы особенно наглядно видно различие в температурах плавления при наличии в звене п—л-связей. При переходе от полимеров с ж-фениленовыми группами к и-фениленовым группам температура плавления повышается скачкообразно с 410 до 555 °С. О регулярном строении сополимера свидетельствует температура стеклования, которая на 60—110° выше, чем у соответствующего ему статистического сополимера с л-фениленовыми группами в цепи (см. табл. 5.36) [334]. Сополимеры, полученные из предварительно синтезированных асимметричных диаминов с амидными связями, плавятся так же, [c.421]

Полимеры первой группы при облучении постепенно переходят в нерастворимое состояние, теряют способность переходить в текучее состояние при повышении температуры. Модуль упругости большинства таких веществ возрастает пропорционально поглощенной энергии излучения. Для веществ второго рода характерно постепенное уменьшение вязкости под действием облучения. Температура стеклования при облучении понижается. Интервал температур, в котором вещество имеет эластические свойства, сокращается, и при длительном облучении полимер превращается в вязкую жидкость. [c.256]

Эти исследования сразу же показали, что механическое поведение таких, казалось бы, разных полимерных материалов, как каучук, эбонит органическое стекло, волокна целлюлозы, имеет много общего и подчиняется одним и тем же закономерностям. Например, в области низких температур модуль упругости этих материалов изменяется мало, но при температурах размягчения (стеклования) он резко уменьшается и сохраняет небольшое значение в интервале высокоэластичности. [c.19]

Даже зная все физико-механические параметры полимерных материалов, трудно оценить их работоспособность, так как она зависит от ряда показателей — прочностных свойств, температуры стеклования и модуля упругости. Вклад каждого из показателей в работоспособность материала в изделии обычно не известен. Для количественной оценки работоспособности разработан соответствующий критерий, рассчитываемый через основные показатели физико-механических свойств полимерных материалов. Оа учитывает разрушающее напряжение при разрыве полимерного материала и внутренние напряжения, возникающие в нем при наиболее низкой эксплуатационной температуре Гмин- Этот критерий рассчитывается по формуле (2-8) [c.30]

Выше температуры стеклования с ростом температуры модуль упругости уменьшается от 4900 до нескольких МПа вблизи температуры плавления. Падение модуля упругости пентапласта с температурой происходит по более сложной кривой, чем у других кристаллических полимеров, например полиэтилена [1581. Непосредственно за температурой стеклования наблюдается резкое понижение модуля [c.45]

Полимер Сегмент Куна, нм Модуль упругости, МПа Плотность, кг/м Температура стеклования, °С [c.137]

Если во всех экспериментах применяется один и тот же режим охлаждения (непрерывный или с остановками), то положение области стеклования на температурной шкале для всех свойств совпадает и не зависит от частоты механических или ультразвуковых колебаний. Вообще механические, электрические и другие виды силовых воздействий из-за самой природы структурного стеклования не влияют на Тс, если эти внешние воздействия достаточно малы. При оценке многих механических воздействий, например при измерении модулей упругости, необходимо считаться с тем, что только малые напряжения и деформации практически не влияют на структуру полимеров и, следовательно, на температуру стеклования. [c.87]

Под влиянием преимущественно первых двух факторов материал покрытия в процессе эксплуатации стареет, что выражается в повыщении его модуля упругости, влагопроницаемости, температуры хрупкости и стеклования. [c.44]

Принято считать, что с ростом степени кристалличности полимера его динамический модуль упругости и скорость распространения в нем звука возрастают [26]. Возрастание скорости звука с ростом степени кристалличности связано с увеличением межмолекулярного взаимодействия в полимере в результате повышения содержания упорядоченных кристаллических областей. Понятно, что этот эффект должен наблюдаться наиболее четко, если аморфные области полимера находятся в высокоэластическом состоянии, для которого характерно ослабление межмолекулярного взаимодействия. Поэтому акустические измерения проводят при температурах выше температуры стеклования аморфной прослойки. [c.364]

Мы рассмотрели одно из важнейших в физике полимеров приложений термодинамики к полимерам в высокоэластическом состоянии. Термодинамические соотношения применимы к равновесной деформации сшитых эластомеров (гибкоцепных полимерных сеток). Из сравнения термодинамических соотношений с экспериментальными данными следует, что природа упругости полимерных сеток выше температуры стеклования энтропийная, а модули упругости имеют малые значения. При этом деформации сшитого эластомера характеризуются большими значениями (сотни процентов). Таким образом, отличие упругости полимеров в высокоэластическом состоянии от упругости твердых тел существенно. Энтропийная природа упругости полимеров приводит в высокоэластическом состоянии к. тепловым эффектам при деформациях, противоположным тем>. которые наблюдаются у обычных твердых тел. [c.153]

Различные температуры перехода полимеров — температура стеклования и точка плавления — отчетливо проявляются в механических свойствах, например в прочности образца при разрыве и растяжении и модуле упругости. При этом существенно, является ли полимер аморфным или кристаллическим. В аморфных по [c.38]

Эластичность по отскоку (определенная на эластометре КС при частоте около 30 Гц) в интервале температур от 20 до 100°С составляет соответственно для ненаполненной резины 66—85%, а сажевого вулканизата 46—687о. Таким образом, для резин СКПО характерно резкое увеличение эластичности с ростом температуры. Это подтверждается данными по эластометру Шоба. В связи с низкой температурой стеклования динамический модуль упругости для ненаполненной резины уже при —45 °С (и далее до 100°С) имеет низкое значение — 3 МПа. Для сажевых резин величина динамического модуля в интервале температур от —45 до 120°С составляет от 6,6 до 4,4 МПа [8]. [c.578]

Значения модулей упругости наполнителей оценивали на пленках, отлитых из соответствующих растворителей, в опытах на растяжение. Температуры стеклования определяли методом дифференциальной сканирующей калориметрии. Полученные значения и модулей упругости хорошо согласуются с значениями, известными из литературы. Между температурами стеклования и модулями упругости использованных стеклообразных полимеров не существует прямой корреляции. По значениям модулей полимеры можно объединить в три группы 1 — СБ-10 и ДХСБ 2 — ПС, ПДХС, ДХСЭА и АНБ 3 — ПАН. Определить точное значение модуля упругости полиаценафтилена оказалось невозможным из-за чрезвычайной хрупкости пленок, но очевидно оно превосходит 10 кгс/ fM . В двух других группах значения модулей образцов совпадают. Довольно неожиданным оказалось слабое различие значений модулей упругости полистирола и поли-2,6-дихлорстирола, поскольку их температуры стеклования резко различны. [c.101]

Возрастание. модуля упругости и прочности полимера ниже температуры стеклования при введении низкомолекулярных добавок Джексон и Колдуэлл называют явлением антипла-стнфикации [191 —193], объясняя его специфическим действием добавок, содержащих не менее двух несопряженчых циклов. Авторы работ [188—190, 192] наблюдали эффект антипластификации при введении в ПВХ сравнительно длинных и гибких молекул пластификатора. Вводимый в ПВХ пластификатор оказывает двоякое действие. С одной стороны, он снижает температуру стеклования, уменьшает модуль упругости пластиката в высокоэластическом состоянии. С другой стороны, в стеклообразном состоянии увеличение концентра- [c.209]

При внутрипачечной пластификации температура стеклования и модуль упругости монотонно снижаются в соответствии с правилами мольных и объемных долей (см. стр. 35 и 37). При межпачечной пластификации вначале наблюдается резкое снижение температуры стеклования и модуля упругости, но затем по мере увеличения концентрации пластификатора оба этих показателя остаются примерно [c.182]

Правило мольных долей Журкова оснойыйается на теории перехода из высокоэластического в стеклообразное состояние. Согласно этой теории, между активными группами макромолекул полимера образуются молекулярные связи. Эти связи, достаточно прочные по отношению к тепловому движению, играют особенно суш,ественную роль. Они фиксируют положение полимерных молекул друг относительно друга, образуя узлы пространственной макромолекулярной сетки, которая, однако, вследствие стерических затруднений довольно редка. Энергия образования связей невелика и соизмерима с энергией теплового движения поэтому нагревание частично разрушает узлы, связывающие полимерные молекулы, и переводит полимер в каучукоподобное состояние. В качестве доказательства рассматривается процесс сорбции полимером паров растворителей (пластификация), в результате которого активные группы в полимере блокируются пластификатором, а количество узлов пространственной сетки уменьшается В связи с этим температура стеклования и модуль упругости понижаются в соответствии с уравнениями [c.195]

В случае поликарбоната на основе бисфенола А на кривой фактора затухания (tg б) наблюдается четко выраженный узкий пик при 155 °С, который соответствует изменению молекулярной подвижности, связанной с температурой стеклования. Величина пика приблизительно соответствует tg б = 3. При той же температуре модуль упругости при сдвиге G (значение которого до этой точки равно величине порядка 10 дин/см ) быстро понижается до очень небольших значений. Закономерность для поликарбоната в данном случае такая же, как для высокоаморфных полимеров, например, полистирола и поливинилацетата. [c.162]

Твн И разрушающзя нэгрузкэ при растяжении сграз измерялись в соответствии с ГОСТ 11262-80. Испытывалось по 10 образцов. Экспериментальные значения внутренних напряжений, приведенные в табл. 6.2, показывают, что в покрытиях марок ЭП-49А и ЭВН-6 с отвердителями кислотного типа они меньше, чем в покрытиях марки ЭВН-10 с ароматическим амином в качестве отвердителя. Это связано с тем, что в покрытиях марок ЭП-49А и ЭВН-6 алифатические кислотные отвердители с удлиненной цепью обусловливают пониженные значения температуры стеклования и модуля упругости по сравнению с ароматическим амином в покрытиях марки ЭВН-10. В свою очередь покрытия марки ЭВН-6 имеют меньшие значения внутренних напряжений по сравнению с покрытием марки ЭП-49А, так как длина линейной цепи отвердителя в первом покрытии в несколько раз превышает длину цепи отвердителя в покрытии марки ЭП-49А. [c.105]

В общем же деформируемость полимеров в стеклообразном состоянии, естественно, много меньще, чем в высокоэластичпом. Модуль упругости линейных полимеров в стеклообразном состоянии обычно не превыщает модуля упругости дерева (ели). При длительных статических нагрузках у полимеров (даже при температурах ниже температуры стеклования) наблюдается ползучесть, тоже связанная с релаксационным характером деформаций. Это необходимо всегда иметь в виду, так как у стали и большинства других металлов ползучесть становится заметной только при высоких температурах, а у полимеров она во многих случаях обнаруживается даже при обычных или умеренно повышенных температурах. Это объясняется недостаточно прочной связью между цепями и способностью их распрямляться под действием внешних сил. [c.586]

Температуры структурного стеклования Тс и механического стеклования Тм. с независимы между собой, так как первая определяется скоростью охлаждения, а вторая — временным режимом механического воздействия (периода действия силы 0, частоты упругих колебаний v). Различие между Тс и Гм.с четко наблюдалось, например, при изучении температурной зависимости динамического модуля сдвига G или модуля одноосного сжатия Е. Характерная зависимость lg от температуры для полимера 11риведена на рис. П. 11. Ниже Гс полимер находится в стеклообразном состоянии и температурная зависимость Igf слабо выражена, как и у любого твердого тела вообще. Выше Гс логарифм модуля упругости изменяется с температурой несколько сильнее в связи С тем, что в структурно-жидком состоянии структура полимера изменяется с изменением температуры. При дальнейшем увеличении температуры, когда время релаксации снижается до величин, сравнимых с периодом колебаний, начинает возникать высокоэла-бтичёская деформация. С дальнейшим увеличением температуры амплитуда деформации полимера возрастает до предельного значения, а модуль упругости падает до весьма низкого значения (модуля высокоэластичности). Для полимеров модуль одноосного (жатия в стеклообразном состоянии Ео примерно в 10 —10 раз больше, чем соответствующий модуль Еж в высокоэластическом состоянии. [c.96]

Переход от упругой деформации к высокоэластической у полимеров сопровождается возрастанием механических потерь и прохождением их через максимум (рис. II. 12). В соответствии с этим температура механического стеклования Ти. с определяется как температура, которой соответствует максимум механических потерь. Ее следует рассматривать как температуру, при которой практически перестает проявляться высокоэластичность.. Амплитуда деформации не влияет На Гм. с, так как по условию деформация достаточно мала. При больших напряжениях и деформациях у полимеров возникакзт качественно новые явления (вынужденноэластические деформации и разрушение). Закономерности, аналогичные представленным на рис. II. 11 и II. 12, наблюдаются, как было отмечено выше, при действии на полимеры переменных электрических полей. В этом случае роль модуля упругости играет диэлектрическая проницаемость, а механических потерь — диэлектрические потери. Электрические, поля действуют на те структурные [c.97]

В стеклообразном состоянии (малые нaпpялieния) наблюдается только упругая деформация еупр с высоким модулем упругости ( = 2,2-10 - 5-10 МПа), Такая деформация связана с изменением средних межатомных и межмолекулярных расстояний в полимере, а также с деформацией валентных углов макромолекул. Выше температуры стеклования к этой деформации добавляется высокоэластическая составляющая евэл, которая превосходит упругую составляющую в тысячи раз и характеризуется модулем высокоэластичности вэл = 0,1-ь1 МПа. Выше температуры текучести проявляется [c.32]

Согласно молекулярно-кинетической теории, при u = onst сила трения F с понижением температуры увеличивается по линейному закону. Экспериментальная проверка показала, что это справедливо лишь в определенном интервале температур. При некотором значении температуры Тк сила трения резко падает. Эта температура, называемая критической, несколько выше температуры стеклования полимера. Понижение F с уменьшением температуры ниже критической Тц связано главным образом с резким увеличением модуля упругости, а следовательно, с уменьшением 5ф. Значение Г, можно рассчитать исходя из тех же соображений, которыми мы пользовались при расчете критической скорости скольжения. При и = onst с понижением температуры время оседлой жизни Т] практически остается постоянным, но зато значительно увеличивается время процесса самодиффузии сегментов цепей Т2, в результате [c.375]

Существует несколько методов определения температуры стеклования, основанных на том, что процесс стеклования полимеров всегда сопровождается постепенным изменением физических свойств (объема, плотности, днэлектрических и механических свойств и др.). Наибольшее распространение получили методы исследования удельного объема, теплоемкости, модуля упругости и деформации. [c.109]

Термомехаиическая кривая для полимеров выглядит несколько сложнее. Она изображена на рис. 85. Полимерам свойственно, как было указано ранее, новое состояние вещества — высокозластиче-ское, обусловленное гибкостью макромо-лекулярных цепей. Оно характеризуется изменением деформируемости материала, т. е. изменением его модуля упругости. Находясь в высокоэластическом состоянии, полимер способен к большим по величине и обратимым деформациям. Это состояние вклинивается между стеклообразным и вязко-текучим состоянием и разделяет температуры стеклования и текучести. Таким образом, полимеры в отличие от низкомолекулярных тел переходят из стеклообразного не в вязко-текучее, а сначала в высокоэла-стическое состояние. Температурный интервал, в котором полимеру свойственна высокая эластичность, зависит от гибкости цепей, т. е. от его химической, природы. [c.252]

Температура, начиная с которой Е = Ео, одновременно является для битумов II типа точкой перелома зависимости модуля упругости от темиературы. Это позволило характеризовать даииую точку как температуру стеклования, совпадающую с температурой хрупкости. При этом, как можно предположить, наступает полное застекловывание дисперсионной среды и система переходит из упруго-вязкого в упруго-хрупкое состояние, т. е. из структурированной жидкости в твердообразиую конденсационную структуру. [c.93]

Если изобразить графически зависимость удельного объема от температуры, то для атактического и изотактического полимеров получаются разные диаграммы. Кривая зависимости, полученная для атактического полипропилена, характерна для аморфных материалов и состоит в грубом приблгжении нз двух линейных ветвей, которые пересекаются в точке, обозначаемой как температура перехода второго рода, или как температура стеклования (рис, 5.16) [,40], Положение этой точки в известной мере зависит от метода измерения. Таким образом, мы имеем здесь дело не с типичным фазовым превращением, а скорее с изменением энергии межмолекулярного взаимодействия, в результате которого увеличивается подвижность отдельных участков макромолекулярной цепи (сегментов), В то время как ниже температуры стеклования взаимное положение сегментов практически фиксируется, выше этой температуры энергия теплового движения сегментов увеличивается и становится достаточной для преодоления межмолекулярного, а также внутримолекулярного взаимодействия. Особенно сильно это проявляется в изменении модуля упругости аморфных полимеров. Из твердого, а часто и хрупкого состояния полимер переходит в каучукоподобное (высокоэластическое), когда уже под действием небольшой внешней силы он приобретает значительную деформацию, которая после снятия нагрузки почти мгновенно исчезает. Высокоизотактический полипропилен практически вообще не обнаруживает перехода второго рода. Зато прн температуре, близкой к точке плавения кристаллитов, его удельный объем [c.112]

СТЕКЛОВАНИЯ ТЕМПЕРАТУРА, т-ра при х-рой некри-сталлизующееся (или не успевающее закристаллизоваться) в-во становится твердым, т.е. переходит в стеклообразное состояние. Поскольку этот переход происходит постепенно, конкретное значение С. т. в-ва зависит от скорости охлажден ния и способа определения. Часто С. т. определяют как т-ру, при к-рой вязкость твердого тела становится очень высокой (100-1000 ГПа-с), а модуль упругости превышает 1 ГПа. Значение С. т. можно устанавливать дилатометрич. (по зависимостям объема образца от т-ры), диэлектрич. (по положе-ншо максимума диэлектрич. потерь), калориметрич. (по ве.чичинам тепловых эффектов) и др. методами. [c.425]

Подобрать пластификаторы для кристаллических линейных полиамидов весьма трудно, но существует ряд хороших пластификаторов для сополиамидов. К ним относятся соединения, содержащие гидроксильные или амидные группы, такие как диоксидифенил, толуиленсульфоиамид и е-капролактам. Введение пластификаторов приводит к понижению температуры стеклования, модуля упругости и прочности материала. В то же время снижается теплостойкость и, [c.86]

На модели рис. 5, а дискретные времена релаксации тд = = Лд/ д, Тв — Пв/ в и т. д., причем тд < тв <. .. тм. В стеклообразном состоянии при некоторой температуре Т" < Гст имеем более простую модель (рис. IX. 5, б), где Е — Ех — модуль упругости в стеклообразном состоянии и в переходной области (стеклование), характеризующий упругую деформацию эластомеров, а модуль Е2 = ЕвЕс... определяет [c.220]

При температуре стеклования такие физические свойства, как например, показатель преломления, диэлектрическая проницаемость, теплоемкость, степень растяжения, удельный объем, модуль упругости, изменяются скачкообразно. Измерение температурной зависимости этих величин служит для определения темперг туры стеклования (см. раздел 2.3.4.1). [c.37]