Термомеханический метод кривые аморфных полимеров

Кроме этих прямых методов обнаружения фазового превращения в полимерах используется также ряд косвенных признаков кристаллизации. К ним относятся изменение оптических свойств (например, помутнение образца, если он был прозрачным), изменение всего комплекса механических и электрических свойств полимера и др. Так, термомеханическим методом изучают изменения деформации полимера в связи с изменением температуры. Для аморфного полимера, кристаллизующегося в процессе термо.механических испытаний, типична кривая 1 (рис. 118). В начале [c.379]

Термомеханическая кривая кристаллического полипропилена (рис. 2, 1) показывает, что в широком интервале температур в отличие от атактического полипропилена образец остается практически недеформируемым и лишь при температуре плавления переходит в вязкотекучее состояние. Однако если полипропилен аморфизовать (нагреванием выше температуры плавления и последующим быстрым охлаждением), то на термомеханической кривой появится область, соответствующая высокоэластическому состоянию (рис. 2,2). Как и у атактического полипропилена, область высокоэластических деформаций начинается с —10°, но нри дальнейшем повышении температуры деформируемость падает, что связано с переходом полимера из аморфного состояния в кристаллическое. Это свойство объясняется регулярным строением цепей полипропилена, благодаря которому аморфизованный полипропилен способен повторно кристаллизоваться. В расплаве меняется конфигурация цепей, но сохраняется правильная последовательность асимметрических углеродных атомов в молекулах. Быстрое охлаждение расплава препятствует процессу упорядочивания цепей, и в стеклообразном состоянии они сохраняют ту форму, которую приобрели в расплаве. Кристаллизация происходит только выше температуры стеклования, когда подвижность звеньев достаточно велика. Исследование термомеханических свойств амор-физованного образца является, таким образом, одним из методов определения температуры стеклования кристаллизующегося полимера. [c.133]

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]

В случае кристаллических полимеров форма термомеханических кривых может отличаться от формы тех же кривых для аморфных полимеров, а может и почти совпадать (разумеется, для полимеров различного химического строения). С помощью одного термомеханического метода исследования нельзя ответить на вопрос, является полимер аморфным или кристаллическим. Предварительно необходимо получить рентгенограмму образца, а затем сопоставить данные рентгеноструктурного анализа с результатами термомеханического исследования. Кристаллические полимеры могут получаться непосредственно в процессе синтеза и дальнейшей обработки. Определяя термомеханические свойства таких полимеров, следует иметь в виду, что температура плавления кристаллического полимера может лежать как выше, так и ниже темпер-атуры текучести того же полимера аморфной структуры [31]. [c.85]

Все три физических состояния указанных полимеров могут быть исследованы термомеханическим методом, т. е. зависимостью типа и величин деформации полимера от температуры. Классическая кривая термомеханических свойств аморфного линейного полимера приведена на рис. 24. Она характеризуется двумя специфическими для каждого [c.128]

В результате анализа указанным способом получаются кривые деформации порошков (рис. IV.31), вполне подобные обычным ТМА-кривым линейных аморфных полимеров. Следует, однако, обратить внимание на отличие их от натуральных термомеханических кривых, поскольку механизм деформирования в областях ниже и выше в соответствии с принципом данного метода неодинаков. Ниже этой температуры имеет место сжатие, выше нее — экструзия. [c.112]

Поэтому у стекол лишь в ослабленном. виде проявляются свойства, типичные для органических цепочечных полимеров. Однако они есть, и -в этой связи интересно отметить, что Г. М. Бартенев и сотрудники [4, стр. 380] нашли для стекол площадки на термомеханических кривых при малых нагрузках. Кривые сходны с подобными для аморфных органических полимеров, полученных по методу В. А. Каргина. [c.87]

Для характеристики деформационной способности,аморфных полимеров прибегают к термомеханическому методу исследования. Метод заключается в нахождении зависимости деформации полимера от температуры, т. е. в снятии термомеханических кривых. На рис. 97 для сравнения представлены кривые зависимости деформации е низкомолекулярного кристаллического (а), аморфного (б) тела и аморфного линейного высокополимера (в) от температуры при постоянном напряжении а. На рис. 97, а видно, что де юрмация низкомолекулярных кристаллов до достижения температуры плавления Т лишь немного возрастает с повышеним температуры. В этой области (/) деформации малы и обратимы, а тело остается твердым. В точке плавления свойства кристаллических тел изменяются скачком они превращаются в жидкости, а деформации становятся большими и необратимыми (//). На кривой рис. 97, б обнаруживаются уже 3 участка. В области малых температур (I) низкомолекулярное аморфное вещество ведет себя как твердое тело (до температуры стеклования Т ). Выше температуры текучести Т. (1И) оно обладает свойствами жидкости. В интервале (//) происходит постепенное размягчение твердого аморфного тела и превращение его в жидкость. Малые и об- [c.396]

Исследование фракций поликарбоната с различными молекулярными весами термомеханическим методом хорошо иллюстрирует изложенное выше поведение поликарбоната. На рис. 182 приведены термомеханические кривые фракции поликарбонатов с молекулярными весами от 33 ООО до 220 ООО. Из кривых видно, что степень ожестчения продукта, воз-никаемого в результате кристаллизации, резко падает с увеличением молекулярного веса [13]. Высокомолекулярный продукт вообще не показывает признаков кристаллизации в той степени, в которой это можно обнаружить термомеханическими испытаниями при прогреве полимера в условиях испытания, и ведет в следовательно, себя как типичный аморфный полимер. [c.526]

Температура перехода из одного состояния в другое и вид термомеханической кривой используются для выбора метода и определения условий переработки полимеров. Так, на основании вида термомеханической кривой можно рекомендовать условия переработки. Если переход полимера из кристаллического состояния в Бязкотекучее происходит в узком температурном интервале, то при переработке такого полимера необходимо точное регулирование температуры. Аморфные полимеры в интервале применяемых температур переработки могут подвергаться значительному деформированию, например, в зоне плавления экструдера, поэтому шнек в этой зоне может иметь переменную глубину нарезки на сравнительно большой длине. Кристаллические полимеры до температуры плавления почти не деформируются, поэтому для [c.9]

ТМА-кривые, полученные в режиме постоянного действия груза, могут быть сопоставлены с графиками других зависимостей, связывающих деформационные свойства полимеров. Такое сопоставление позволяет более наглядно объяснить сущность термомеханического метода. В книге [166] можно найти построенную для аморфного линейного полимера схематическую диаграмму в пространственных координатах е—а—Т. На одной из координатных плоскостей изображен график е(а), соответствующий исследованиям изотермической деформируемости, на другой — 8(Г) — собственно термомеханическая кривая, тогда как на третьей располагается ранее упоминавшаяся кривая изометрического нагрева (ДИН) — а Т). Следует только внести некоторо уточнение, обратив внимание на то, что приводимые в [166] графики представляют собой по существу не сами кривые указанные зависимостей, а лишь проекции их на координатные плоскости В самом деле, термомеханическая кривая при <т = О, как и кривал ДИН при 8 = 0, лишена смысла кривые изотермической деформируемости также относятся отнюдь не к случаю Г = 0. [c.90]

Полиамины I (кроме ти = 2) и II являются каучукоподобными полимерами, термомеханические кривые которых имеют четкую область высокоэластического состояния. Полиамины III представляют собой черные порошки с металлическим блеском. Они не претерпевают деформаций до 100° С и обнаруживают узкие однокомпонентные сигналы в спектре ЭПР, характеризующие наличие сопряжения в цепи полимера. Число делокализованных электронов составляет 3,9-10 спин1г. Рентгенограммы полиаминов свидетельствуют об их аморфном состоянии. Основная термодеструкция полимеров происходит при 200—400° С. Полиамины III не растворяются в изученных органических растворителях. Полиамины, I и II имеют низкий предел растворимости, что затрудняет определение их молекулярного веса. Поэтому для установления молекулярного веса некоторых полиаминов растворимых в концентрированной уксусной кислоте, удалось использовать метод определения концевых первичных аминогрупп Ван Слайка. Для полимера, полученного на основе 1,4-диаминобутана и диацетилена, молекулярный вес составлял 7000. [c.346]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология