Структурно-механические свойства полимеров

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]

Гели желатины представляют собой твердообразные дисперсные системы при относительно небольшом содержании белка. Многообразие физических и физико-химических свойств реальных тел определяет разнообразие подходов и методов для характеристики их структурно-механических свойств. Структурно-механические свойства полимеров должны исследоваться в условиях чистого однородного сдвига, это позволяет определить все дефор- [c.87]

Испытание структурно-механических свойств полимеров методом снятия деформационных кривых. Структурно-механические свойства полимеров (по П. А. Ребиндеру) должны исследоваться в условиях чистого однородного сдвига при очень малых скоростях или напряжениях сдвига, что приводит к возможности определения более высоких предельных значений вязкости, соответствующей неразрушенной структуре. [c.20]

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

Комплекс структурно-механических свойств полимерных материалов (волокон, пленок и др.) определяется средней степенью полимеризации полидисперсностью химическим строением полимеров однородностью химического состава [c.13]

Таблица 3.1. Структурно-механические свойства некоторых волокнообразующих полимеров

Для исследования были взяты стандартные битумы, наполнители, пластификаторы, полимеры и мастики. Определялось влияние температуры, количества наполнителя и пластификатора на структурно-механические свойства битумного покрытия при постоянном напряжении, а также изучались зависимости деформации покрытий от нагрузки, количества и вида наполнителя, пластификатора при постоянном напряжении и от вида наполнителя температуры и пластификатора при возрастающем напряжении. [c.145]

Исследование структурно-механических свойств растворов и расплавов полимеров, а также эластомеров и твердых полимеров проводится следующими тремя способами, различными по назначению, но характеризующимися общностью получаемых результатов [c.175]

Известно, что свойства любого твердого тела определяются строением и взаимным расположением образующих его молекул. В течение ряда лет считали, что все физические свойства полимерных тел полностью определяются строением макромолекул (молекулярной массой, гибкостью цепей). Большая заслуга в объяснении механических свойств полимеров на структурной основе принадлежит советским ученым и в первую очередь академику В. А. Каргину, который установил, что одной из важнейших особенностей полимеров является многообразие их надмолекулярных структур. Если термин строение полимеров характеризует общие черты молекулярной упорядоченности (определенным образом расположенных друг относительно друга макромолекул), то термин структура полимеров характеризует более детальные отличия молекулярной упорядоченности в полимерах. [c.18]

Размеры структурных элементов существенно влияют на механические свойства полимеров, при этом чем они больше, тем больше напряжение рекристаллизации, больше хрупкость образца и меньше его удлинение [23]. Наилучшие механические свойства достигаются при достаточно малых размерах сферолитов. Естественно, что процесс разрушения структуры полимера при приложении внешней силы, как и процесс ее образования, носит многоступенчатый характер. Это особенно существенно при изучении закономерностей деформации полимеров. При любом малом и кратковременном приложении внешней силы происходит разрушение каких-либо ступеней структуры полимера, которые в различной степени перестраиваются и вновь образуются как в процессе деформирования, так и после его прекращения. Поэтому под процессом рекристаллизации следует понимать любые преобразования как первичной, так и вторичной кристаллической структуры [19]. [c.21]

С любым из физических состояний связан определенный комплекс физических свойств полимеров, и каждому из указанных состояний соответствует своя область их технического и технологического применения. Физические состояния и границы их существования изучают многими структурными методами. Однако чаще всего эти состояния устанавливают и исследуют по изменениям механических свойств полимеров, которые очень чувствительны и к структурным изменениям, и к релаксационным переходам. Среди разных механических свойств полимеров деформируемость являет- [c.31]

В последние годы довольно широкое распространение получило мнение, что основную роль в агрегативной устойчивости обычных латексов играет структурно-механический фактор. Однако эту точку зрения применительно к латексам, стабилизованным мылами, нельзя считать правильной. Было показано, что поверхность глобул стабилизованных латексов обычно покрыта слоем эмульгатора лишь на 30—40%. При значительной ненасыщенности адсорбционного слоя на поверхности глобул говорить о наличии вокруг частиц двухмерных студней и о их структурно-механических свойствах едва ли возможно. Устойчивость латексов, стабилизованных мылами, определяется, в основном, действием отталкивающих сил между двойными электрическими слоями, возникающих при перекрытии ионных атмосфер. При этом собственно стабилизующей частью молекулы стабилизатора является ее гидратированные ионизированные группы, а роль углеводородного радикала сводится к фиксации молекулы стабилизатора на межфазной поверхности полимер — вода. [c.384]

Внутренняя структура, а следовательно, и механические свойства коллоидных и дисперсных систем определяются взаимодействием частиц дисперсной фазы с молекулами дисперсионной среды и между собой. Изучению внутренней структуры и строения материалов посвящен раздел коллоидной химии, названный физико-химической механикой. Физико-химическая механика дисперсных систем изучает их реологические свойства в связи с внутренним строением и решает вопросы управления ими с целью получения новых материалов. Значение этого раздела коллоидной химии очень велико и с практической, и с теоретической точки зрения. Такие системы, как цементные растворы, растворы полимеров, глинистые суспензии, лаки, краски, пасты, бумажная масса, почвы, биологические системы, обладают определенной структурой и потому характеризуются особыми структурно-механическими свойствами. [c.427]

Стабилизация дисперсных систем, образованная особыми структурно-механическими свойствами адсорбционных слоев, может привести к практически безграничному повышению устойчивости дисперсных систем вплоть до полного их фиксирования (например, при отвердевании пленок пены в результате гелеобразования или полимери-зационных процессов). При сближении (столкновениях) частичек дисперсной фазы под влиянием броуновского движения или в потоке (например, при перемешивании) высоковязкая прослойка среды не успевает выдавиться. Адсорбционно-сольватные слои, обладающие упругостью и механической прочностью, сопротивляются значительным разрушающим (продавливающим) усилиям. [c.86]

Полимеры могут либо кристаллизоваться, либо оставаться при всех температурах аморфными. В последнем случае они могут находиться в различных физических (релаксационных) состояниях стеклообразном, высокоэластическом или вязкотекучем. С каждым из физических состояний связан определенный комплекс свойств, и каждому состоянию отвечает своя область технического и технологического применения. Физические состояния и границы их существования изучают многими структурными методами, но чаще всего их определяют по изменению механических свойств полимеров, которые очень чувствительны к структурным изменениям и релаксационным переходам. Так, для этой цели широко используют измерения деформируемости или податливости полимеров в широком интервале температур. [c.102]

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]

Промышленные методы синтеза ПВС и сополимеров ВС и ВА основаны главным образом на реакции алкоголиза ПВА в метаноле, реже этаноле. Эта реакция имеет характерную особенность при определенной степени омыления [обычно 56—62% (мол.)] полимер выделяется иэг раствора в виде сплошной клейкой гелеобразной массы. В результате синерезиса (отделения жидкой фазы) гель становится жестким и разбивается перемешивающим устройством реактора с образованием порошкообразного продукта. Изменение во времени структурно-механических свойств реакционной массы представлено на рис. 4.2. С увеличением ММ полимера и концентрации катализатора омыления эффективная вязкость среды в момент гелеобразования может достигать Б Па-с и более. [c.81]

Кристаллические полимеры имеют большую прочность, чем аморфные (см. 6.2). Тип кристаллической структуры оказывает значительное влияние на механические свойства полимеров. При деформации под нагрузкой легче разрушаются крупнокристаллические структурные элементы и труднее микрокристаллические. [c.141]

II. Прямые структурные методы либо отсутствуют, либо слишком сложны. Полностью отсутствовать они, конечно, не могут под отсутствием понимается невозможность прямого, например, дифракционного наблюдения характеристик, связанных с размерами и формой разных морфоз или самих макромолекул, при этом градуировку по независимо определенным геометрическим структурным характеристикам произвести невозможно и, как следствие, невозможно охарактеризовать, например, механические свойства какой-нибудь морфозы или целого уровня структурной организации и связать их с механическими свойствами полимера в целом. [c.318]

К внешней пластификации относится и случай так называемой структурной пластификации, когда эффект пластификации достигается введением в полимер очень небольших количеств (до 1%) пластификатора. Ясно, что при таком количестве пластификатор не может равномерно распределяться в объеме полимера. В этом случае его молекулы располагаются на границах раздела между элементами надмолекулярных структур полимера, что вызывает изменение физических и физико-механических свойств полимера аналогично тому, как это происходит при обычной пластификации. [c.39]

Представляется целесообразным рассмотреть закономерности развития структурно-механических свойств адсорбционных межфазных слоев, образованных белками и поверхностно-активными полимерами, на жидких границах в связи с особенностью конформационного состояния макромолекул в водных растворах и оценить роль структурно-механического барьера в устойчивости капель масла на границе м/в, стабилизованных белками и ВПАВ. [c.156]

ВЛИЯНИЕ СТРУКТУРНО-МЕХАНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ АДСОРБЦИОННОГО СЛОЯ ПОВЕРХНОСТНО-АКТИВНЫХ ПОЛИМЕРОВ НА КОАЛЕСЦЕНЦИЮ КАПЕЛЬ УГЛЕВОДОРОДА В ВОДНОЙ СРЕДЕ [c.190]

Вследствие этого поверхностные явления в полимерах и полимерных материалах играют существенную роль во всем комплексе их свойств, и прежде всего в структурно-механических свойствах, а исследование особенностей поведения макромолекул иа границе раздела фаз является сейчас одной из важнейших задач в этой области. Говоря о проблеме поверхностных явлений в полимерах, нельзя забывать, что она имеет важное значение не только с технической точки зрения, но и с биологической, поскольку роль поверхностных явлений в биологических процессах, где принимают участие молекулы биополимеров, также очень велика. Наконец, проблема существенна и для решения вопросов новой развивающейся области — применения полимеров в медицине, где поверхностные явления происходят на границе раздела фаз с живыми тканями. [c.3]

Ребиндер и сотр. [366—368], изучая структурно-механические свойства растворов каучуков и других полимеров, показали, что даже малые добавки активной двуокиси кремния или суспензий глины к первоначально бесструктурному раствору вызывают образование в нем прочной сплошной структурной сетки. В то же время при введении неактивных наполнителей (например, мела) такие структуры не образуются. Эти данные дали основание полагать, что частицы наполнителя являются центрами возникновения сплошной пространственной структурной сетки, образующейся в результате ориентации макромолекул каучука под влиянием силового поля частиц активного наполнителя. Фиксирование молекулы полимера на поверхности частиц наполнителя, которое возможно также и в отсутствие растворителя, приводит, согласно Ребиндеру, к образованию вокруг частицы наполнителя оболочки из полимерных молекул, которые характеризуются повышенными показате- лями механических свойств. [c.191]

О влиянии длины цепей и их распределения на механические свойства изотропных и подвергшихся ориентационной вытяжке полимеров в литературе имеются весьма противоречивые сведения. Имеются данные о линейной зависимости между прочностью капронового волокна и величиной обратной молекулярной массы , но это — кристаллизующийся полимер и поэтому к подобным корреляциям следует отнестись осторожно. Наиболее существенные изменения прочности связываются с областью молекулярных масс З-Ю —15 10 т. е. там, где резко меняется прочность изотропного полимера. Обнаруживается также линейная зависимость между логарифмом прочности волокна и обратной величиной молекулярной массы полимеров, однако, в случае волокон, которые всегда кристалличны, тип зависимости любого параметра от М связан не с готовой структурой, а с технологической предысторией, где доминируют реологические факторы. Для ориентированных пленок поливинилацетата наблюдается линейное увеличение прочности с молекулярной массой. Однако эта зависимость четко проявляется лишь по достижении молекулярных масс, при которых прочность изотропного поливинилацетата становится неизменной. При изучении аморфных полиметилметакрилата, полистирола и поливинилацетат, получаются близкие результаты, хотя соответствующие зависимости не являются строго линейными. На механические свойства ориентированных полимерных материалов гораздо больше влияют условия формован 1я и вытяжки волокон и пленок [22].-Влияние молекулярной массы на механические свойства линейных аморфных полимеров следует оценивать с учетом изложенных представлений об их квазисетчатом строении. Прочность и другие механические свойства полимеров определяются их строением, однако при формовании и вытяжке волокон молекулярная масса полимера регулирует протекание процессов ориентации макромолекул, определяя структурные особенности и свойства получаемых полимерных материалов. [c.197]

В последние годы большое распространение получила концепция [1], которая заключается в том, что основные физические свойства полимеров (в том числе и механические) зависят не только от их химического строения, но и от надмолекулярной организации. При этом полагают, что определяющее влияние на физические свойства полимеров оказывает их химическое строение, однако это влияние осуществляется через физическую структуру. Эта концепция наиболее четко была сформулирована в работах В. А. Каргина и его учеников и получила широкое развитие. Представление о влиянии надмолекулярной организации на механические свойства полимеров лежит в основе так называемой структурной механики полимеров . Возникла довольно парадоксальная ситуация постепенно многие сторонники этой концепции стали считать, что основные физические свойства полимеров определяются только их надмолекулярной организацией. При этом молчаливо предполагалось, что физические (и в первую очередь механические) свойства полимеров практически не зависят (или зависят слабо) от химического строения. В результате среди работ, посвященных исследованию структуры полимеров, оказалось немало ошибочных или таких, в которых экспериментальные факты неправильно интерпретировались. Сведения о структуре полимеров, которы- [c.33]

Большая часть полимерных материалов является гетерогенными системами с высокоразвитыми поверхностями раздела фаз (армированные пластики, наполненные полимеры, резины) или используются на границе раздела фаз (клеи, покрытия). В результате детальных исследований обнаружено наличие гетерогенности как в самих полимерных телах (существование границ раздела между сферолитами, фибриллами и другими элементами надмолекулярных структур), так и в растворах полимеров. Вследствие этого поверхностные явления в полимерах и полимерных материалах играют существенную роль во всем комплексе их свойств и прежде всего в структурно-механических свойствах. Это связано с тем, что поведение полимеров на границе раздела и особенности поведения полимеров в тонких слоях на поверхностях весьма отличны от их свойств и поведения в объеме [1]. [c.309]

Следует учитывать, что концентрированные растворы и расплавы гибко- и полужесткоцепных полимеров представляют собой истинные системы. Структурно-механические свойства (в том числе и реологические) таких систем зависят от термодинамической гибкости и молекулярной массы полимера. Структура таких жидкостей может быть обусловлена балансом внутри- и межцепных взаимодействий, приводящих к возникновению [c.172]

Отечественная или переводная литература пЬ физике полимеров носит скорее монографический характер. Исключение составляют книги Бреслера и Ерусалимского Физика и химия макромолекул [1] и недавно вышедшая Структура и механические свойства полимеров Гуля и Кулезнева [2]. Но первая из книг, как явствует из ее названия, посвящена макромолекулам, вторая предназначена для студентов не физиков (можно было бы назвать и ряд других пособий с выраженным — в силу особенностей эволюции физики и химии полимеров — технологическим уклоном). Написанной физиками книги, где трактовались бы основные свойства полимеров в массе, их статистическая механика, термодинамика и физическая кинетика — вообще нет, а в ряде компилятивных курсов проблемы физической кинетики, термодинамики и статистической механики полимеров (которые необходимо рассматривать в связи со структурной механикой) были донельзя искажены. [c.3]

Однако о структурно-механических свойствах адсорбционного слоя можно, очевидно, говорить лишь тогда, когда молекулы стабилизатора типа мылообразных веществ или адсорбирующихся полимеров присутствуют в системе и могут образовывать двухмерный гель или студень. [c.284]

А. М. Гуткина и Г. М. Бартенева. Б. А. Догадкиным развита теория синтеза механических свойств каучуков и резин. Обширные исследования структурно-механических (деформационных) свойств растворов и гелей полимеров, пластичных дисперсных систем, адсорбционных слоев и пленок проведены А. А. Трапезниковым. Обстоятельно изучены структурно-механические свойства технических дисперсий Г. В. Куколевым. [c.10]

Изомерия у полимеров. Большие размеры макромолекул полимеров обусловили и еще одну важную особенность их в сравнении с низкомолекулярными вен1ествами той же химической природы. Как известно, уже у бутана могут быть два структурных изомера — нормальный и изо-бутан. Огромная макромолекула полимера может быть линейной и разветвленной, т. е. иметь боковые ответвления от основной цепи. Если при этом молекулярная масса линейной и разветвленной молекул одинакова, то они являются изомерами. Физические и механические свойства полимеров, состоящих из линейных макромолекул, сильно отличаются от свойств полимеров, состоящих из разветвленных макромолекул (например, полиэтилен высокой плотности и полиэтилен низкой плотности). [c.8]

Таким образом, основные параметры, опоеделяющие структурно-механические свойства полимерных материалов (модуль эластичности, пластическая вязкость, время релаксации и другие параметры), являются функциями строения полимеров. Изучив [c.310]

Студни похожи по свойствам на гели, однако отличаются от них по строению тем, что сплошная пространственная сетка имеет в сечении молекулярные размеры и образована не вандерваальсовыми, а химическими или водородными связями. Таким образом, студни можно рассматривать как гомогенные системы, в отличие от гетерогенных гелей. Иная природа связей определяет и структурно-механические свойства студни, в отличие от гелей, не тик-сотропны. Действительно, если химические связи окажутся при механическом воздействии разорванными, то они уже не восстановятся, поскольку в местах разрыва изменится состав в результате взаимодействия с растворителем. Студни, образованные полимерами, не обладают пластическими свойствами, но по упругости и эластичности они сходны с гелями и влияние различных факторов на эти свойства аналогично рассмотренному выше для ненабухших полимеров и гелей. [c.314]

Таким образом, основные параметры, определяющие структурно-механические свойства полимерных материалов (модуль эластичности, пластическая вязкость, время релаксации и другие параметры), являются функциями строения полимеров. Изучив природу этой связи, химик, подобно архитектору, может в настоящее время, скрепляя или раздвигая цепи, вводя полярные группы, заместители больщих размеров и т. д., создавать новые материалы с требуемыми свойствами, заранее заданными, сообразно с целью их практического применения. Это — основная задача фиэико-хи мической механики полимеров. [c.298]

Механические свойства полимеров зависят от ряда так называемых структурных модификаций — ориентации макромолекул и надмолекулярных структур, размера последних, наполнения, [[ла-стификации и др. Кроме того, механические свойства зависят от частоты сетки в полимере [c.230]

Введение в битум таких веществ а цеЖю создания новых полимерно-битумных вяжущих (ПБВ) позволяет направленно регулировать структурно-механические свойства материала. При этом ПБВ совмещают в себе качества, присущие и полимерам (высокая эластичность, прочность, теплоустойчивость т. п.) и битумам. Свойства и структура битумно-полимерных композиций определяются в значительной степени типом полимера и дисиерспой структурой битума. [c.241]

Процесс деформации сопровождается не только ориентацией сегментов макромолекул пли кристаллитов в направлении приложенных усилий, но и изменением межмолекулярных взаимодействий, что отражается на физико-механических свойствах полимера. Согласно Липатову [50], на начальных стадиях деформации происходит возрастание объема растянутого полимера, которое указывает на разрыв в результате деформации части связей между молекулами полимера. Такой разрыв приводит к увеличению среднего расстояния между звеньями соседних полимерных цепей. В работе Уэйтхема и Герроу [53] было показано, что при растяжении целлюлозных волокон до удлинения 5 /о энтропия возрастает, что связано с разрушением исходной структуры волокна до того, как начинается собственно ориентация. Аналогичные представления возникли при исследовании ориентации полиамидных волокон Б зависимости от степени деформации [54—56]. На определенной стадии деформации авторы наблюдали появление такой структурной модификации, которая свидетельствует о разрушении кристаллитов. Дальнейшая деформация приводит к выпрямлению участков цепей и нх ориентации в направлении растяжения. Этот процесс создает предпосылки для установления нового порядка в расположении цепей, которое при благоприятных условиях может привести к равновесию, характеризующемуся повыиленнем плотности упаковки. [c.77]

Для вскрытия подобных отложений в ИК БашНИПИнефть Б.А Андресо-ном с сотрудниками, был разработан высокоингибированный эмульсионногелевый раствор. Сопоставление кинетики структурно-механических свойств, течения эмульсионно-гелевого и полимер-солевого растворов в узких зазорах, величина которых отвечала среднему радиусу пор вскрываемых аргиллитов, позволило выявить причины повышенного загрязнения пористой среды в последнем случае (рис.5.1 и 5.2). [c.40]

Механические свойства полимеров зависят от ряда так тсазы ваемых структурных модификаций — ориентации макромолекул i надмолекулярных структур, размера последгшх, наполнения, нла стификации и лр. Кроме того, механические свойства зависят О частоты сетки в политчере [c.230]

Проблема поверхностных явлений в полимерах — весьма разносторонняя и многообразная. Она включает такиг важные для техники вопросы, как адгезию полимеров к твердым поверхностям, структуру и свойства монослоев, структурно-механические свойства граничных слоев полимеров, находящихся в контакте с твердыми телами, и многие другие. Однако все эти вопросы тесно связаны с одним, центральным, вопросом всей проблемы — с адсорбцией полимеров на твердых поверхностях. [c.3]

В отечественной литературе часто встречается термин лента . Под лентой обычно понимают протяженные агрегаты, состоящие из ламелей. Таким образом, ламели являются независимыми структурными элементами, из которых могут быть построены более сложные надмолекулярные образования, в том числе и сферолиты. Радиальная структура сферолитов хорошо выявляется методами оптической и электронной микроскопии. При рассмотрении тонких срезов или пленок полимеров, содержащих сферолиты, в оптическом микроскопе в поляризованном свете на фоне общего свечения видны темные кресты. Такая картина наблюдается при исследовании неорганических и низкомолекулярных соединений. Появление темных крестов объясняется наличием многочисленных кристаллов, радиально исходящих из одной точки и имеющих кристаллографическую ось, направленную по радиусу из центра. Плечи темного креста параллельны направлению поляризации и создаются кристаллами в положении гашения. Кристаллы, имеющие другую ориентацию, кажутся при этом освещенными. Длительное время существовало мнение, что механические свойства полимеров в значительной степени зависят от размеров сферолитов. Действительно, на некоторые из параметров, характеризующих механические свойства полимеров (например, прочность), иногда существенно влияет величина сферолитов. Однако очень трудно доказать экспериментально, что между размерами сферолитов и механическими свойствами полимеров существует однозначное соответствие, так как при изменении размеров сферолитов обычно изменяются степень кристалличности, размеры и дефектность кристаллитов, [c.57]