Зародыши кристаллизации искусственные

Было проведено большое количество исследований и обнаружен ряд веществ, которые являются искусственными зародышами кристаллизации [c.411]

Кроме того, нами было показано, что искусственными зародышами кристаллизации могут быть кристаллические полимеры, температура плавления которых выше, чем у полимера, в которых должна быть задана надмолекулярная структура. В качестве примера могут быть приведены опыты, в которых в полипропилен был введен в небольших количествах дисперсный изотактический полистирол. [c.413]

Если на поверхности есть углубления или трещины, то работа образования зародыша новой фазы в таком углублении меньше, чем на плоской поверхности. Кроме того, в таких углублениях нерасплавленные кристаллические участки кристаллизующегося вещества сохраняются при таких температурах, при которых в объеме вещества или на плоской инородной поверхности они полностью перешли бы в расплав. Можно выделить четыре основных типа искусственных зародышей кристаллизации [c.53]

Введение наполнителей приводит к зменению тина и размеров кристаллитов. При малых концентрациях наполнитель является искусственным зародышем кристаллизации (см. гл 5), при больших степень кристалличности уменьшается [c.427]

При введении искусственных зародышеобразователей происходят изменения механических свойств, как это было показано для изотактического полистирола [125, 126]. Таким образом, введение искусственных зародышей кристаллизации позволяет значительно изменять свойства получаемого полимера путем варьирования природы, количества и геометрической формы частиц. Однако введение искусственных зародышеобразователей не приводит к существенному изменению надмолекулярной структуры полимера в тех случаях, когда в расплаве уже имеется значительное количество собственных гетерогенных зародышей структурообразования. В этих условиях введение искусственных зародышеобразователей сказывается на первичной кристаллитной структуре и кинетике ее образования. Информацию об этом можно получить, исследуя изотермическую кристаллизацию наполненных полимеров [127— 131]. Рассмотрим более подробно эти результаты. [c.64]

Если температура расплава велика и в нем сохранилось мало зародышей, то при последующем охлаждении необходимо дополнительное время (индукционный период) для их возникновения. В этом случае большое значение приобретают рассмотренные выше ориентированные области, играющие роль своеобразных искусственных зародышей кристаллизации. [c.158]

РЕГУЛИРОВАНИЕ НАДМОЛЕКУЛЯРНОЙ СТРУКТУРЫ ПОЛИМЕРОВ ПУТЕМ ВВЕДЕНИЯ ИСКУССТВЕННЫХ ЗАРОДЫШЕЙ КРИСТАЛЛИЗАЦИИ [c.411]

По существу это сводится к регулированию числа зародышей, на которых идет образование надмолекулярных структур. Поэтому можно было предположить, что введение искусственных зародышей кристаллизации явилось бы эффективным методом регулирования надмолекулярной структуры, а следовательно, и механических свойств полимеров. [c.411]

В связи с этим были проведены поисковые исследования, задачей которых было выяснение возможности регулирования надмолекулярной структуры полимеров введением в них искусственных зародышей кристаллизации. [c.411]

В ряде случаев бывает целесообразно увеличить разделяющую способность мембран путем уменьшения их производительности, что достигается повышением кристалличности материала. При этом не лишен интереса такой способ регулирования надмолекулярной структуры пленок (реже — волокон) как введение в расплав поверхностно-активны с веществ или инертных зародышей структурообразования, присутствие которых позволяет ускорить процесс кристаллизации. Предполагается [16], что введение искусственных зародышей кристаллизации в расплав приводит к возникновению большого числа дополнительных центров структурообразования, а это в свою очередь обеспечивает получение мелкокристаллической структуры полимера. [c.79]

Увеличение прочности прй введении небольших количеств волокнистого наполнителя, не являющегося искусственным зародышем кристаллизации, объясняется образованием структуры в виде сплошной трехмерной сетки из волокон, соединенных тонкими прослойками полимера, ориентация которых служит дополнительному упрочнению материалов. [c.261]

Разработан весьма перспективный прием управления процессом структурообразования, позволивший к тому же стабилизировать структуру, от прием заключается во введении в полимер искусственных зародышей кристаллизации Эффективными зародыше-образователями могут служить самые разнообразные вещества, например индиго, ализарин, соли органических кислот и даже капельки различных жидкостей Ю4 [c.362]

Введение искусственных зародышей кристаллизации способствует уменьшению размера элементов надмолекулярной структуры (сферолитов) и улучшению механических свойств. Очень важно, что при [c.363]

Подробно исследовано влияние на надмолекулярную структуру и свойства полиолефинов искусственных зародышей кристаллизации, представляющих собою вещества, не взаимодействующие с полимером и имеющие температуру плавления выше температуры плавления полимера [59—66]. В качестве таких веществ использовали органические кислоты (адипиновая, себациновая) и соли тяжелых металлов и органических кислот (салицилат висмута, оксалат титана, ацетат, бензоат и пальмитат свинца, ацетат цинка, нафтиоиат кобальта). Введение искусственных зародышей кристаллизации этого типа (наиболее эффективное количество 0.15—0,2 вес. %) увеличивает прочность, деформируемость и напряжение рекристаллизации полиэтилена и полипропилена. Полиэтилен низкого давления и полипропилен, содержащие соли органических кислот в концентрации 0.4—1,5 вес. %, обнаруживают повышенную устойчивость прп деформационных, термических и световых воздействиях. [c.121]

В случае ориентированных полимеров искусственные зародыше-образователи также способствуют созданию более однородных материалов с повышенной прочностью. Введение искусственных зародышеобразователей в полиформальдегид и другие полимеры способствует формированию мелкосферолитной надмолекулярной структуры и наряду с улучшением прочностных показателей повышает термическую стойкость Кроме того, условия переработки полимеров, содержащих искусственные зародыши кристаллизации, значительно улучшаются, а сами изделия имеют меньше дефектов и более устойчивы к действию нагрузки и света [c.364]

В роли искусственных зародышеобразователей для роста сферолитных лент могут выступать полимерные волокна. Поверхность этих волокон должна обладать способностью инициировать процесс структурообразования, так как иначе эффект упрочнения не достигается. Сами по себе полимерные волокна, введенные в кристаллический полимер, не останавливают рост трещин и других макродефектов. Поэтому не все волокна подходят для этой цели. При структурообразовании в полипропиленоксиде искусственные зародыши кристаллизации возникают на поверхности полипропиленового и тефлонового волокон (рис, IV. 103, б), но не наблюдаются на поверхности полиакрилонитрильного волокна. [c.368]

Одним из методов воздействия на процесс кристаллизации является введение в расплав небольшого количества искусственных зародышей кристаллизации (1—2 %). При охлаждении расплава они являются дополнительными центрами, в которых начинается кристаллизация, при этом геометрическая форма введенного зародышевого кристалла определяет конфигурацию кристаллических структур. Так, ка мелких кристаллах растут сферолитные образования, на длинных игольчатых кристаллах — лентообразные структуры. При использовании в качестве структуро-образователей нитевидных кристаллов ализарина образуются пленки с анизодиаметрической ленточной структурой. [c.26]

В аморфном стекле, охлажденном ниже температуры стеклования, подвижность жестких цепей разного строения затруднена, и стекла кристаллизуются очень медленно. Для заметной кристаллизации, сопровождающейся помутнением стекла, нужны столетия. И, наоборот, непрозрачные молочные стекла получаются в результате кристаллизации, которую ускоряют путем введения в расплавы специальных минералов, играющих роль зародышей кристаллизации. Этот же метод применяют в производстве нового, очень ценного вида силикатных материалов — ситаллов стекла или шлаки кристаллизуют в присутствии искусственно введенных зародышей кристаллизации при 700—1400°. Ситаллы — жаростойкие, химически инертные и очень прочные материалы. Из них можно строить дома, делать химическую аппаратуру. Заслуга разработки методов получения ситаллов из шлаковых отходов металлургических, коксовых и других производств принадлежит советскому ученому И. И. Китайгородскому. [c.157]

Характер влияния наполнения на надмолекулярную структуру полимера различен при малых и больших степенях наполнения [254, с. 223]. Введение небольших количеств наполнителя обычно ведет к некоторому повышению упорядоченности полимера. Частицы наполнителя изменяют условия кристаллизации, в той или иной мере играя роль искусственных зародышей кристаллизации. Тем не менее основные особенности свойств композиции связаны с изменениями в аморфной части полимера, поскольку частицы наполнителя концентрируются преимущественно в аморфных областях [259, с. 25]. При высоких концентрациях наполнителя (до 40—50%) совершенство надмолекулярных образований снижается, наблюдается аморфизация полимера. Предполагается, что в случае высокого наполнения [c.155]

Одним из важных последствий изменения надмолекулярной структуры полиэтилена под влиянием искусственных зародышей кристаллизации является увеличение стойкости материала к растрескиванию [67, 68]. [c.156]

Наиболее распространенный метод регулирования структуры, широко применяемый в промышленности изготовления искусственного волокна, состоит в одновременном создании поля напряжений и увеличении скорости кристаллизации. В промышленности переработки пластмасс ориентационные эффекты широко используют в процессах производства ориентированных пленок экструзионным методом. По существу все используемые методы регулирования структур сводятся к увеличению числа зародышей, роль которых в процессах охлаждения ориентированных расплавов начинают играть ориентированные участки пучков полимерных цепей. [c.160]

Чем же объясняется эффект барьерного действия, имевший место в опытах, когда введенное в ППО инородное тело являлось искусственным зародышем структурообразования Рассмотрим это явление несколько подробнее. На поверхности искусственного зародыша структурообразования возникает значительно большее количество центров кристаллизации (но сравнению с остальной частью образца), что приводит к агрегации своеобразных [c.438]

Если температура расплава велика и в нем сохранилось мало зародышей, то при последующем охлаждении необходимо дополнительное время (индукционный период) для их возникновения. В этом случае большое значение приобре1ают рассмотренные выше ориентированные области, играющие роль своеобразных искусственных зародышей кристаллизации. Время, необходимое для появления первых признаков кристаллизации, называется индукционным периодом Величина индукционного периода сильно зависит от температуры и может быть описана эмпирическим уравнением вида [5, с. 164]. [c.192]

Введение одного процента мелкодисперсного индиго в расплав полипропилена приводит при экструзии к образованию пленок с однородной мелкосферолитной структурой, в то время как в аналогичных условиях, но в отсутствие искусственных зародышей структурообразования получаются пленки, состоящие из крупных сферолитов. Аналогичные результаты получены и для пленок, полученных из раствора. Механические свойства таких пленок различны. Подобные данные получены для полистирола и гуттаперчи. Заметим только, что для гуттаперчи весьма эффективны в качестве искусственных зародышей кристаллизации (кроме индиго) хинакри-дон, кубовый синий и др. [c.240]

Поскольку оказалось, что активными зародышеобразователями в полимерах могут быТь различные вещества независимо от параметров их кристаллических решеток, фазового и агрегатного состояния, стало очевидным, что частицы этих веществ сами не являются готовыми зародьппами кристаллизации полимера. Однако увеличение числа сферолитов в образце при введении этих веществ, несомненно, свидетельствует об увеличении числа центров кристаллизации. Следовательно, эти вещества инициируют образование собственно центров кристаллизации полимера. Поэтому правильнее называть эти вещества не искусственными зародышами кристаллизации, а искусственными зародышами структурообразования. [c.242]

В ряде случаев обнаружено, что вводимые в полимер небольшие количества вспомогательных веществ, например стабилизаторы, являются одновременно искусственными зародышами кристаллизации, оказывая существенное влияние на формирование надмолекулярной структуры и ее стабильность [29, 30]. Регуляторами структурооб-разования в кристаллизующихся полимерах являются поверхностноактивные вещества (ПАВ), введение которых уменьшает линейную скорость кристаллизации в результате снижения поверхностной энергии на границе сферолит — расплав, что затрудняет рост сферолитов, но вместе с тем повышает скорость зародышеобразования благодаря уменьшению критического размера зародышей. Рост или уменьшение величины надмолекулярных образований зависит от типа ПАВ и их концентрации [311. [c.35]

Искусственную кристаллизацию стекла производят путем введения в шихту катализаторов — веществ, которые способны образо-вагь зародыши кристаллизации. Если такое образование зародышей кристаллизации (называемое нуклеацией) произойдет, то при достаточной тепловой подвижности атомов начнется одновременная прогрессивная и равномерная кристаллизация стекла по всему объему. Кристаллиты достигают размеров 0,1—1 мк и связаны между собой в прочный каркас. Их количество на 1 жж составляет 10 и более. Промежутки между кристаллитами заполняет аморфная фаза. [c.111]

Можно предположить, что транскристаллическая морфология является типичной для граничных слоев кристаллизуюхцихся полимеров, образовавшихся в зоне контакта расплава с поверхностью искусственного зародыша кристаллизации. [c.151]

Одним из наиболее технически важных полисиликатов являются стекла — линейные или чаще микросетчатые полимерные образования. По молекулярному составу стекла представляют собой полидисперсную систему простых и сложных полимерных анионов, в промежутке между которыми расположены катионы натрия, калия, кальция и др. Нерегулярность в построении анионов с относительно жесткими и прочными цепями является одной из причин трудной кристаллизуемости стекол. Повьппенная концентрация оксидов щелочных металлов, играющих роль концевых, а в некоторых случаях и функциональных групп, снижает молекулярную массу стекла, его вязкость, температуру размягчения. На основе стекол разработаны новые материалы, частично закристаллизованные стеклообразные вещества — ситаллы. Они получаются при инициированной кристаллизации стекол или шпаков в присутствии искусственно введенных зародышей кристаллизации при 700—1400° С [100]. [c.21]

Гетерогенное зародышеобразование происходит благодаря наличию в жидкой фазе различных примесей или специально введенных веществ другой природы, чем полимер — так на -, зываемы.х искусственных структурообразователей. В качество зародып1еГ( могут выступать упорядоченные области в аморфных по.] имерах (кристаллические кластеры) или зародыши, образовавшиеся в других условиях при температурах выше Тпп Например, при кристаллизации полиднсперсных поли.меров в первую очередь будут образовывать зародыши высокомолекулярные фракции и дальнейшее зародышеобразование (макромолекулами других фракции) будет происходить уже на этих первичных зародышах, т. е. по гетерогенному механизму. Скорость образования зародышей при этом в значительной степени определяется скоростью адсорбции макромолекул на гетерогенных образованиях. Температурная зависимость скорости гетерогенного зародышеобразования такая же, как н для гомогенного, и описывается уравнениями, аналогичными уран- [c.269]

Процесс кристаллизации состоит из двух стадий возникновение кристаллов и их рост до необходимых размеров. Движущей силой обеих стадий процесса кристаллизации является пересыщение раствора, которое достигается путем применения искусственного охлаждения в кристаллизаторах периодического и непрерывного действия (рнс, XiV.9 и XIV. 10). В качестве охлаждающей среды применяют воду, растворы солей в воде и аммиак. В аппаратах непрерывного действия по мере перемещения раствора его пересыщение возрастает вследстине охлаждения. Зародыши кристаллов под действием гравитационных сил оседают в движущемся им навстречу свежем растворе, что способствует росту существующих кристаллов и образованию новых центров кристаллизации. [c.268]

Интересным методом регулирования структуры является метод введения в расплав полимера искусственных зародышей, которые становятся центрами кристаллизации. Ими могут быть разли шые органические вещества, нерастворимые в полимере, плавящиеся при более высоких температурах, чем сам полимер, и химически ие взаимодействующие с ним, например иидиго. ализарин и т. д. При Этом можно получить разнообразные надмолекулярные структуры одного и того же полимера, так как они зависят от формы введенных кристалликоп. Так, введение 1% тоикодисперсного индиго в расплав полипропилена при экструзии приводит к образованию пленок с однородной мелкосферолитной структурой. Пленки, полученные при тех же условиях в отсутствие искусственных зародышей, состоят из крупных сферолитов с четкими границами раздела. Первые обладают вынужденной эластичностью, вторые разрушаются Хрупко. Аналогичные данные получены для изотактиче-ского полистирола н гуттаперчи. [c.239]

В отличие от типичных низкомолекулярных систем кристаллизация полимера в выделяющейся кристаллической фазе не является полной. Точнее, следует говорить о несовершенстве кристаллической фазы. Предельным случаем выделения вещества при кристаллизации должно быть образование монокристалла. Но это достигается для низкомолекулярных систем только искусственным путем. Обычно при переходе в область пересыщения раствора начинается спонтанное образование большого числа зародышей, и при завершении отделения кристаллической фазы последняя представляет собою набор кристаллов различной степени дисперсности. Собственно фазовое равновесие здесь уже установилось, но система в целом неравновесна, так как поверхность раздела между фазами не минимальна. Для систем с участием полимера получение монокристаллов представляет особо трудную задачу, которая для ряда полимеров еще не решена. Но даже в том случае, когда удается вырастить монокристалл относительно большого размера, он оказывается дефектным . Фишep отмечает, что степень несовершенства. монокристаллов достигает для классического полимера—полиэтилена 15—30%. Обычно же закристаллизованный полимер имеет очень большое ЧИСЛО кристаллических центров и соответственно этому большое число поверхностных дефектов. Кроме того, молекула полимера может вступать в кристаллические образования локально, а не полностью, в результате чего она может входить одновременно в несколько кристаллитов, а частью остается в промежуточном положении меж- [c.66]

Стимуляция зародышеобразования с помощью посторонних тел, конечно, относится к хорошо известным явлениям. Большинство химиков знает, что на практике для того, чтобы вызвать кристаллизацию, иногда достаточно потереть палочкой о стенку стакана Правда, как отмечает Уили [42], никакие вещества, кроме самого льда, не способны вызвать образование зародышей льда вблизи О °С. Одномикронные частицы йодида серебра, имеющие такую же, как лед, кристаллическую структуру и очень близкие параметры решетки, вызывают образование зародышей льда только при температуре ниже —4°С [43]. По-видимому, можно найти более эффективные стимуляторы зародышеобразования в парах воды [44], По мнению Флетчера [45], энергетический барьер роста кластеров льда на поверхности посторонней частицы минимален, если на трехфазной границе частица—лед—вода краевой угол мал. Это означает, что поверхность такой частицы должна быть гидрофобна. Механизм зародышеобразования в парах воды представляет особый интерес в связи с проблемой получения искусственных осадков. [c.305]

Так как число этих центров можно задавать ко.иичеством введенных частиц, то появляется возможность регулирования процесса кристаллизации и структурообразования. Наличие искусственно введенных зародышей создает условия для получения однородно закристаллизованных полимеров с надмолекулярной структурой, обеспечивающей нужный комплекс механических свойств. Надмолекулярные структуры, полученные на искусственно введенных зародышах, бо.чее устойчивы к тепловым и другим воздействиям. [c.414]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология