Метод теплофизических характеристик ТФХ полимеро

Среди физических методов исследования полимеров важное место принадлежит теплофизическим методам, позволяющим изучать особенности теплового движения в полимерах, термические характеристики переходов и релаксационных процессов, тепловые процессы, протекающие при приложении механических нагрузок к полимерам, и другие свойства и процессы. Калориметрические и дилатометрические методы, сравнительно давно применяемые для изучения полимеров, в последние годы особенно интенсивно развиваются и внедряются в исследовательскую практику. Особенно это относится к калориметрии. Были разработаны принципиально новые приборы для калориметрических измерений и значительно усовершенствованы уже применявшиеся методы и приборы. Основными достоинствами новых приборов является возможность с их помощью изучать на образцах малых размеров термодинамику и кинетику быстрых и медленных процессов, протекающих как в динамических, так и в статических условиях, получая при этом достаточно точные результаты. Современные теплофизические методы позволяют выполнять широкую программу исследований важнейших физических и химических процессов в полимерах. [c.5]

Определение теплофизических характеристик полимеров, вулканизатов, технических резин и ингредиентов резиновых смесей в дальнейшем проводилось различными вариантами нестационарных методов . [c.108]

Для определения коэффициента теплопроводности по методу квазистационарного режима необходимо кроме перепада температуры по толщине образца определить тепловой поток, пронизывающий образец в процессе нагрева. Это может быть сделано путем измерения скорости нагрева эталонного стержня с известной теплоемкостью [129, 136, 137]. Приборы, работа которых основана на этом принципе, применяются для определения теплофизических характеристик полимеров в температурном интервале 300—650 К. Точность определения % равна 5%. [c.38]

К другой группе приборов для определения тепло- и температуропроводности полимеров в условиях нестационарного режима относятся приборы, в которых используются закономерности регулярных тепловых режимов, разработанные Кондратьевым В этих приборах для определения тепло- и температуропроводности нагревают или охлаждают образец произвольной формы и размеров в среде с постоянной температурой. Начиная с определенного момента, нагревание или охлаждение системы становится упорядоченным. На этой стадии теплообмена распределение температур в образце сохраняется неизменным и зависит лишь от формы, размеров, теплофизических характеристик и условий теплообмена образца со средой. Приборы, предназначенные для исследования теплопроводности полимеров по методу регулярного режима, описаны в работах а для исследования температуропроводности — в работах 1 . [c.191]

Первая часть книги включает три главы. Глава I посвящена элементарному рассмотрению физико-механических (прежде всего реологических) свойств расплавов и растворов полимеров. Поскольку реология является базой теоретического анализа многих процессов переработки полимеров, основные положения главы I широко используются в остальных частях книги. Глава И в простой и сжатой форме дает представление о теплофизических характеристиках полимерных материалов и о процессах теплопередачи. Такие характеристики полимеров, как, например, энтальпия и ее зависимость от температуры, имеют большое значение при проведении многих процессов переработки термопластов, особенно при их литье под давлением. Вопросы теплопередачи часто являются решающими при переработке термопластичных материалов. В главе П1, в которой излагаются основы теории перемешивания и диспергирования полимерных материалов, широко используются методы математической статистики, что может представить трудности для лиц, незнакомых с этими методами. Однако большинство последующих глав книги (кроме главы УП) не требует предварительного знакомства с главой П1. [c.11]

Создан ряд методов для определения теплофизических характеристик расплавов полимеров при различных температурах и давле-яиях до 1000 ат [c.230]

Для повышения качества получаемых изделий важно распо -лагать информацией о физической структуре полимерного материала на каждой стадии переработки и в разных узлах перерабатывающего оборудования [4]. Естественно, что необходима также обстоятельная информация о реологических и теплофизических свойствах полимеров и методах их регулирования в процессах переработки. Получение необходимых научных и технических характеристик процессов переработки пластмасс и построение физически обоснованных математических моделей процессов переработки с целью их оптимизации и интенсификации— важнейшие задачи научных исследований в области переработки пластмасс. [c.11]

Очевидно, что основные достоинства данного технологического метода—его экономичность (низкая энергоемкость, скорость формования, мягкость технологических режимов), являющаяся, однако, причиной весьма существенных технических особенностей процесса. При создании промышленных производств на основе метода химического формования возникает ряд научных и технологических проблем. К их числу относятся выбор реагентов (мономеров, олигомеров, каталитических систем), которые образуют полимер с необходимыми эксплуатационными характеристиками без выделения побочных продуктов решение кинетических, реологических, гидродинамических, теплофизических и механических задач, моделирующих заполнение фор,мы, образование полимера, охлаждение готового изделия и позволяющих оптимизировать процесс в целом. [c.7]

В рассмотренных примерах решались задачи теплопроводности в полуограничен-ных телах с разными допущениями относительно теплофизических свойств твердого тела. Хотя решения, которые получены в этих примерах, являются весьма полезными приближениями и ими следует пользоваться при анализе проблемы теплопроводности, во многих реальных случаях плавления и отверждения полимеров положение осложняется тем, что одновременно имеют место как фазовые переходы, так и температурная зависимость теплофизических свойств. В подобных случаях приходится обращаться к численным методам, в частности к методу конечных разностей, рассмотренному в следующем разделе. Дополнительные преимущества численных методов заключаются в том, что они могут применяться при сложной геометрии и различных граничных условиях. Тем не менее многочисленные аналитические решения задач теплопроводности при различных конфигурациях теплового потока и разных граничных условиях вошли в классические труды [9, 10], и хотя большинство решений получено для постоянных теплофизических характеристик, они очень полезны для анализа процессов переработки полимеров. Обзор этих решений и математических приемов, с помощью которых они были получены, выходит за рамки дан- [c.265]

При описании технологических свойств полимерных материалов мы практически не рассматривали их теплофизические характеристики— теплоемкость, теплопроводность, температуропроводность и др., — сведения о которых можно найти в различных изданиях, и очень кратко коснулись вопросов регулирования различных технологических свойств, что имеет большое значение для оптимизации и интенсификации процессов переработки полимеров и композиционных материалов. Это направление получает все большее развитие ввиду несомненного теоретического интереса и практической эффективности. Наряду с традиционными приемами направленного изменения технологических (например, реологических) свойств полимеров, в частности путем варьирования температурных и силоскоростных параметров формования, а также применения пластификаторов, в последнее время предложены и реализованы новые методы — введение микродобавок [96, 99, 138—140], создание сложнонапряженного состояния расплава за счет наложения механических колебаний элементов формующих инструментов [86, 97, 179—183], введение минералоорганических наполнителей-модификаторов [184—187], газонасыщение расплавов [156—158], воздействие на расплавы полимеров сдвиговых и объемных ультразвуковых вибраций [132], [188—193] и др. Примеры их успешной реализации в промышленности свидетельствуют об их перспективности при достаточно широком внедрении в технологическую практику [86, 97, 132, 194, 195]. [c.231]

Для нахождения теплофизических характеристик каучуков, резиновых смесей и их вулканизатов в принципе могут быть использованы любые из рассмотренных здесь вариантов стационарного и нестационарного режима многие из них были применены при изучении тех или иных закономерностей (температурных зависимостей от состава, особенностей применяемых полимеров и ингредиентов смесей и т. п.). Исходя из общих требований и с учетом специфики полимерных материалов и их композиций, по-видимому, должно быть отдано предпочтение абсолютным методам, хотя, по данным Национального бюро стандартов США в качестве эталона может быть предложена стандартная смесь из НК следующего состава смокед щит—100 вес. ч. сера — 3 ,окись цинка — 5 стеариновая кислота — 0,5 фeнил- -нaфтилaмин — 1 сосновая смола—3 меркаптобензотиазол — 0,75. Смесь вулканизуется в виде тонких пластин при 135° С в течение 80 мин. Значение коэффициента теплопроводности ее достаточно стабильно и равно 0,1275 ккал1 ч- м- град). [c.99]

Влияние специфических особенностей структурообразования в блок-сополимерах на релаксационные процессы проявляется также при модифицировании их полярными полимерами, например поливинилхлоридом. Исследование характера структурообразования в покрытиях и пленках из таких систем осуществлялось путем изучения зависимости теплоемкости образцов в диапазоне температур от —180 до +100 °С и сопоставления полученных данных со структурой пленок, их физико-механическими и адгезионными характеристиками. Объектом исследования являлся бутадиен-стирольный блок-сополимер с 70% полибутадие-на и 30% полистирола, модифицированный различным количеством ПВХ марки С-70 [227]. Теплофизические характеристики определяли в квазистационарном режиме по методу нагрева образцов в виде пластин в адиабатических условиях плоским источником постоянной мощности. На зависимости теплоемкости от температуры для немодифицированного блок-сополимера было обнаружено два структурных перехода, один из которых соответствует температуре стеклования полибутадиена от —90 до —100 °С, другой — температуре стеклования полистирола от 80 до 90 °С. Для ПВХ наблюдается один структурный переход, соответствующий температуре стеклования 75 °С. [c.222]

Строение молекул олигомера и образуемых ими надмолекулярных структур оказывает существенное влияние на характер изменения структуры сетчатых полимеров при разных температурах. Надмолекулярная структура пространственно-сшитых полимеров, полученньк в условиях проведения полимеризации при 20 и 80 °С, исследовалась методом углеродно-платиновых реплик при температурах, соответствующих появлению экстремумов на температурных кривых изменения теплофизических характеристик олигомеров и полимеров. Структура покрытий из олигоэфирмалеинатов, сформированных при 20 и 80°С, исследовалась при 20, 40 и — 50 "С. В условиях формирования покрытий при 20 и 80 °С [c.38]

К этому времени относятся появление и развитие динамической (сканирующей) калориметрии, позволяющей исследовать метастабильную структуру полимеров и термокинетику превращений в неравновесной структуре применение микрокалориметрии для изучения длительных тепловых процессов, столь характерных для полимеров, разработка нестационарных (комплексных) методов исследования теплофизических характеристик и разработка гибридных теплофизических методов, таких, как деформационная калориметрия. [c.6]

Из чисто нестационарных методов наиболее часто для исследования полимеров применяется импульсный метод с использованием плоского источника постоянной тепловой мощности [130, 131, 133]. Схема измерений по этому методу близка к схеме 1.13, однако в отличие от последней расчеты основаны на анализе начальной нестационарной стадии изменения температурного поля. По измерениям перепада температуры между нагревателем и фиксированной точкой, а также по изменению температуры нагревателя могут быть рассчитаны температуропроводность и тепловая активность Ь = УХср(>, а следовательно, и все три теплофизические характеристики а. К, Ср). Типичные размеры образцов 35х35х [c.35]