Температура переходов в полимерах

При нагревании застеклованного полимера в результате теплового движения отдельных участков макромолекул — сегментов — часть межмолекулярных связей нарушается. Сегменты макромолекул начинают скручиваться. Это особое состояние полимера называется высокоэластическим, так как пребывая в нем, вещество проявляет эластичность, т. е. способность восстанавливать свою первоначальную форму. При дальнейшем нагревании полимер переходит в текучее, т. е. истинно жидкое состояние. Стеклообразное, высокоэластическое и текучее состояния полимера являются его физическими состояниями, при этом по своему фазовому состоянию полимерное вещество является жидкостью (см. табл. 11) или иногда твердым телом при наличии дальнего порядка в упаковке макромолекул. Температуры перехода полимера из застеклованного состояния в высокоэластическое и затем в текучее (температура стеклования и температура текучести) не являются явно выражен- [c.111]

Температуры перехода полимеров зависят от строения полимера, молекулярной массы (см. ниже рис. 6.2, б), молекулярной неоднородности и гибкости цепей. Соединения со сравнительно низкой молекулярной массой (олигомеры) практически не имеют высокоэластического состояния. Такие соединения могут существовать в капельно-жидком состоянии (например, новолачные фенолоформальдегидные олигомеры). Чем ниже молекулярная масса, тем ниже температуры текучести Ту и стеклования и становится более узким интервал высокоэластического состояния. С увеличением молекулярной массы этот интервал расширяется вследствие большего влияния молекулярной массы на Ту, чем на Т . При сравнительно высокой молекулярной массе полимера перестает от нее зависеть, так как эта температура определяется главным образом длиной статистических сегментов, а не макромолекул в целом. При достаточно высокой молекулярной массе может начаться деструкция полимера до начала вязкого течения. У таких полимеров вязкотекучее состояние отсутствует. [c.151]

Определить температуры переходов полимера (7 с, Т , Тк, 7 пл) [c.108]

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]

С изменением температуры полимеры способны переходить из одного состояния в другое. При нагревании твердого полимера он последовательно переходит в эластическое и вязкотекучее состояние. Температура перехода полимера из твердого в эластическое состояние (или, наоборот, из эластического в твердое) называется температурой стеклования и обозначается Т . Температура, при которой полимер переходит в вязкотекучее состояние, называется температурой текучести полимера и обозначается [c.376]

Положение изменяется при значительном понижении температуры. Тогда скорость образования сетки уменьшается. Динамическое равновесие процессов уменьшения плотности сетки зацеплений под влиянием деформирования и ее образования под действием теплового движения смещается в сторону снижения плотности сетки. Это означает, что при высоких значениях МШ условия перехода полимера из текучего в высокоэластическое состояние должны зависеть от температуры, точнее, от удаленности состояния полимера от температуры стеклования при более высоких температурах переход полимера в высокоэластическое состояние совершается лишь в условиях слабо выраженной аномалии вязкости при понижении температуры этому переходу может предшествовать значительная аномалия вязкости . [c.193]

Физические свойства полимера зависят от многих факторов и, в частности, от средней величины молекулярного веса и от количественных соотношений между отдельными полимергомологами, т. е. от полидисперсности его по молекулярному весу. При наличии, наряду с высокомолекулярными, низкомолекулярных фракций повышается эластичность полимера при низких температурах, а также понижается температура перехода полимера в вязкотекучее состояние. [c.136]

Температура перехода полимеров олефинов и диолефинов, °С [c.345]

Прежде чем перейти к характеристике физических состояний полимеров, следует в самом общем виде дать понятия о релаксационных явлениях в полимерах, поскольку эти явления целиком связаны с оценкой свойств и значениями температур переходов полимеров из одного физического состояния в другое. [c.372]

Вспенивание полимеров в высокоэластическом состоянии производится при помощи специальных газообразующих веществ — твердых или- жидких. Температура разложения твердого газооб--разующего вещества должна быть несколько выше температуры перехода полимера из твердого состояния в высокоэластическое. При нагреве полимера с газообразующим веществом последнее разлагается с выделением газа, вспенивающего полимер, причем часть газа растворяется в полимере. Эту группу процессов широко используют в промышленности для производства многих пенопластов. Подробно эти методы будут рассмотрены ниже. [c.294]

При температуре перехода полимера из стеклообразного состояния в высокоэластическое скорость координированного движения сегментов полимерной цепи имеет тот же порядок величины, что и скорость воздействия на этот образец при проведении эксперимента с целью выявления этого температурного перехода. Механическая энергия, подаваемая при температуре и частоте, соответствующих этому переходу, поглощается системой и превращается в теплоту. Иными словами, в области температуры стеклования — переходной между областями подвижности (высокоэластическое состояние) и неподвижности (стеклообразное состояние)— сегменты цепи перемещаются с трудом под действием переменного поля сил (механических или электрических), и при этом максимальное количество энергии рассеивается в виде тепла. [c.397]

Рис. ХУШ.7. Соотношение между энергией активации диффузии, размером диффундирующих молекул и температурой перехода полимера в стеклообразное состояние

Температуры переходов полимера из одного состояния в другое (7с и Гт) и ширина интервала высокоэластического состояния Тс—Т т) зависят от химического строения полимера (которое определяет энергию внутримолекулярного и межмолекулярного взаимодействия), а также от его молекулярной массы и молекулярной неоднородности (полидисперсности). [c.39]

Прессовой метод широко использовался для получения пенистых пластмасс на основе полихлорвинила и полистирола. Экспериментальные исследования, проведенные в период 1937— 946 гг., привели к выводу, что при применении прессового метода материалы высокого качества могут быть получены лишь в том случае, если температура разложения газообразователя приближается к температуре перехода полимера в вязко-текучее состояние. [c.61]

Температура перехода полимера из твердого состояния в эластичное (или наоборот) называется температурой стеклования, температура перехода в текучее состояние — температурой текучести. [c.227]

Представление о полимере на основании изучения его термомеханических свойств является существенно важным для практических задач его использования и переработки. Например, зная температуры переходов полимера и температурный интервал, при котором полимер находится в том или ином из его физических состояний, можно дать рекомендации для использования его как пластомера, или эластомера, определить температурные условия эксплуатационного использования изделий из данного полимера, наконец, установить оптимальные температурные условия переработки. [c.127]

Следствием пластификации является прежде всего повышение деформируемости структурных элементов полимеров под действием внешних механических усилий в любом из физических состояний стеклообразном, высокоэластическом, вязкотекучем. При этом расширяются и температурные интервалы физических состояний полимеров в сторону более низких температур, следовательно, понижаются температуры переходов полимеров ш одного физического состояния в другое. Понижение полимеров в результате пластификации смещает в сторону более низких температур температуру хрупкости как каучукоподобных полимеров, так и полимерных пластиков, т. е. повышает их морозоустойчивые свойства. [c.273]

Кроме описанного в предыдущем разделе метода определения температуры перехода полимера в текучее состояние, разработаны также другие методики, которые имеют специфическое применение к некоторым классам полимеров. Одним из них является ртутный метод Дюрана [24], который был широко использован для характеристики растворимых плавких эпоксидных смол до их отверждения По этому методу определяется температура, при которой определенное количество ртути, помешенное на поверхность смолы, пролавливается сквозь эту смолу. Рекомендуется следующий метод определения характеристики эпоксидных смол, синтез которых описан в гл. 7. [c.67]

При введении в полимер специально подобранных веществ — пластификаторов — в большинстве случаев происходит понижение либо температуры стеклования Тс полимера [21], либо обеих точек температурных переходов из одного физического состояния в другое, т. е. понижается и температура перехода полимера [c.273]

Применение пластификаторов, обладаюш,их хорошей совместимостью с полимером и понижающих температуры переходов полимеров из одного физического состояния в другое, диктуется удобствами переработки пленок или других полимерных материалов методами прессования изделий из таких материалов. Понижение температур переходов позволяет проводить процессы переработки таких продуктов при значительно пониженных температурах и при режимах течения. В то же время применение поликарбонатных пленок в таких условиях, при которых пленочные изделия должны обладать необходимой жесткостью в широком интервале температур, пластификация может быть использована только в том случае, когда она несущественно снижает модуль упругости материала, т. е. в условиях структурной межпачечной пластификации (см. 30). При этом необходимо строго ограничивать количество введенного межпачечного пластификатора, которое не должно оказывать влияния на излишнее повышение высокоэластичности и пластических свойств пленок. Это особенно важно для получения пленок, применяемых в качестве основы для кинофотоматериалов и магнитных лент. [c.543]

Среди названных соучастников актов распада напряженных молекул наиболее распространенными, пожалуй, могут считаться процессы межмолекулярных перегруппировок. Сравнительно легко наметить те области и условия, когда роль подобных процессов должна возрасти повышение температуры (переход полимеров в высокоэластическое состояние), аморфные неориентированные полимеры, полимеры с пластификаторами (что понижает стабильность структуры) и т. д. Поэтому для примера рассмотрим возможное влияние этого фактора. [c.266]

Известно [17], что в полимере под действием напряжений при температуре ниже 7с развиваются значительные высокоэластические деформации, получившие название вынужденно-эластических. Поэтому температуру перехода полимера из стеклообразного состояния в высокоэластическое при условии [а] >0 можно назвать температурой вынужденной эластичности. Тогда формула (4.7) примет вид [c.191]

При нагревании твердые полимеры сначала переходят в эластическое, а затем в вязкотекучее состояние. Температура перехода полимера из твердого состояния в эластическое, или наоборот, получила название температуры стеклования Гс, а в вязкотекучее — температуры текучести Гт, Твердые полимеры чаще всего применяются в качестве связующего при получении сложных пластмасс эластичные — для каучуков и некоторых резин, а для волокон используются полимеры, характеризующиеся умеренной деформацией при относительно больщих усилиях. [c.354]

Влияние термостойкости на перерабатываемость полимеров и свойства изделий. Температуры переходов полимеров из одного физического состояния в другое, особенности этих переходов (плавный или резкий), а также термостойкость полимеров играют важную роль в процессах переработки этих материалов, так как эти характеристики определяют поведение полимера как на стадии предварительного подогрева и пластикации, так и на стадии формования и охлаждения. По температурам стеклова- [c.64]

При сварке трением для нагрева материала используют теплоту, получаемую в процессе трения свариваемых поверхностей при приложении давления. Режим процесса подбирают так, чтобы в течение нескольких секунд концы деталей нагрелись до температуры перехода полимера в вязкотекучее состояние, при котором возможно сваривание. В этот момент движение деталей прекращается и под действием осевого давления они прочно соединяются. Процесс сварки заканчивается естественным охлаждением изделия, сжатого осевым усилием. Этим методом в производстве можно приваривать горловину к емкостям из термопластов, Недостатком метода является ограниченность конфигурации свариваемых изделий. [c.163]

Прибор для определения температур перехода полимеров из одного физического состояния в другое/ Мальцев К. В., Суриков И. В., Грибкова Н. Я. и др. — Лакокрасочные материалы и их [c.169]

При нагревании застеклованного полимера в результате теплового движения отдельных участков макромолекул — сегментов — часть межмолекулярных связей нарушается. Сегменты макромолекул начинают скручиваться. Это особое состояние полимера называется высокоэластическим, так как, пребывая в нем, вещество проявляет эластичность, т. е. способность восстанавливать свою первоначальную форму При дальнейшем нагревании полимер переходит в текучее, т. е. истинно жидкое состояние. Стеклообразное, высокоэластическое и текучее состояния полимера являются его физическими состояними, при этом по своему фазовому состоянию полимерное вещество является жидкостью (см. табл. 11) или иногда твердым телом при наличии дальнего порядка в упаковке макромолекул. Температуры перехода полимера из застеклованного состояния в высокоэластическое и затем в текучее (температура стеклования и температура текучести) не являются явно выраженными температурными точками, как это имеет место для температуры плавления и температуры кипения низкомолекулярного вещества. Температуры перехода полимера из одного физйческого состояния в другое представляют собой температурные интервалы, в которых происходит изменение физико-ме-ханических свойств материала. Иногда такой интервал составляет десяток градусов, что объясняется неодинаковостью длины макромолекул полимера — его полидисперсностью. [c.87]

В обзоре [13] отмечается, что полифторалкоксифосфазены имеют лабильную структуру, зависящую от условий получения полимера и его термической предыстории. Главной причиной формирования мезоморфного состояния этих полимеров является специфическое взаимодействие основной полимерной цепи с боковыми цепями, содержащими большое число электроотрицательных атомов фтора. Особенно большое внимание уделялось исследованию поли[бис(трифтор-этокси)фосфазена]. Отмечается, что своеобразное строение мезофазы этого полимера обуславливает способность полимерного материала в мезоморфном состоянии течь подобно жидкости. Структура изотропного расплава полифосфазена сохраняет основные черты строения мезофазы, отличаясь свернутой конформацией макромолекул [212]. В области 453-493 К существенно изменяются реологические свойства и ряд структурных характеристик мезофазного расплава полимера, что сопровождается тепловым эффектом [213]. Предполагают, что в этой области температур происходит конформационное превращение макромолекул полимера с образованием структуры, промежуточной между одномерной слоевой и двумерной псевдогональной. Обнаружена высокая чувствительность мезофазы поли[бис-(фторэтокси)фосфазена] к приложенному давлению (до 400 МПа) повышение температуры перехода полимера (Г]) из кристаллического состояния в мезофазу, резкое расширение области существования мезофазы с ростом давления, а также ее упорядочение [211]. [c.352]

По окончании процесса, формования заготовки, не снижая давления, охлаждают прессформу. Охлажденный полимер становится твердым и упругим материалом, мельчайшие ячейки газа в нем сжимаются, внутреннее давление в материале исчезает. После этого заготовку вынимают из формы и проводят вспенивание. Для этого каждую заготовку помещают в легкие ограничительные формы, внутренняя полость которых соответствует конфигурации заготовки, но имеет значительно большие размеры. Формы устанавливают в термокамеру и нагревают до температуры перехода полимера в высокоэластическое состояние (для полистирола и полихлорвинила 95—100 °С). Полимер при нагревании становится эластичным, и каждый мельчайший пузырек газа, равномерно расширяясь в объеме, раздвигает стягивающие его стенки полимера. Объем изделия увеличивается до тех пор, пока материал не коснется стенок ограничительной формы. [c.549]

Метод термомеханического исследования полимеров нашел чрезвычайно широкое рэспространение как один из наиболее удобных методов, позволяющих определять температуры перехода полимера из оДного физического состояния в другое, а также получать. информацию о поведении полимерного вещества в широком температурном интервале. [c.151]

Как видно из этих данных, в области низких температур (78 К) молекулярная масса не оказывает влияния на ё пр- При комнатной температуре с возрастанием молекулярной массы наблюдается тенденция к увеличению электрической прочности. Этот вывод был подтвержден также Фишером и Ниссеном [109] на основании статистического анализа результатов пробоя пяти марок полиэтилена высокого давления. Оказалось, что при увеличении средней молекулярной массы от 4,2-10- до 11-10 наиболее вероятные значения электрической прочности при комнатной температуре возрастают от 8-10 до 8,5-10 В/м (рнс. 88). С ростом температуры влияние молекулярной массы на усиливается. Как видно из приведенных выше данных, при 353 К электрическая прочность полиэтилена высокого давления увеличивается в 1,8 раза с возрастанием средней молекулярной массы в 2,4 ра--11-10 за. Таким образом, влияние молекулярной массы на электрическую проч- .уо4ность оказывается наиболее существенным вблизи температуры перехода полимера в вязкотекучее состояние. [c.144]

Результаты ДТА аморфного поли-ж-фениленизофталамида представлены на рис. 11.20. При 360 °С на кривой появляется большой экзотермический пик, соответствующий интенсивной кристаллизации полимера. При температуре около 433 °С наблюдается эндотермический пик, обусловленный плавлением кристаллической фазы. Пик при 275 °С соответствует температуре перехода полимера из стеклообразного состояния в высокоэластическое (Тс). Изменение фазового состояния при нагревании поли-л -фениленизофталамида исследовалось рентгеновским методом (рис. 11.22). При 286 °С фазовых превращений в поли-ж-фениленизофталамиде не наблюдается (дифрактограммы идентичны и характерны для аморфного состояния). При 356°С, т. е. температуре, соответствующей экзотермическому пику,, на дяфрактограмме разрешаются дополнительные рефлексы, свидетельствующие о протекании кристаллизации. При 433 °С дифрактограм-У1ы вновь становятся характерными для аморфного состояния полимеров, что вызвано плавлением 1фисталлической фазы. [c.85]

До последнего времени считалось, что материалы, полученные из различных термопластичных смол с применением минеральных солей в качестве газообразователей, обладают очень неоднородной структурой, большим количеством открытых пор и низкой водостойкостью. Неудачи в этой области привели иностранных технологов к выводу о невозможности использовать обычные углекислые соли для получения микроячеистых пластмасс. В связи с этим в 1942— 1945 гг. в Германии стали ориентироваться в основном на использование в качестве газообразующих веществ сложных органических азосоединений с температурой разложения, близкой к температуре перехода полимера в вязко-текучее состояние. При таком подборе компонентов уменьшалось улетучивание газов из прессформы и несколько улучшалась растворимость газов в размягченной пластмассе. Для производства пенистых и ячеистых пластмасс с применением таких газообразователей потребовалось создать промышленное производство динитрила азодиизомасляной кислоты и азодициклогексилдицианида, а также освоить производство диэтилового эфира и диамида азодикарбоновой кислоты. [c.61]

Основные физико-химические и в первую очередь механические свойства, низкомолекулярных тел связаны с их фазовым состоянием. Поэтому соответствующие температуры пере-.чодов, т. е. плавления или кипения, являются основными характеристиками таких веществ. Однако у аморфных полнмерон и.меются другие явно выраженные переходы из одно1 о состояния в другое. Хотя они и выражены менее резко, а различ я самих состояний ме1 ее ощутимы, чем в случае фазовых превращений, те.м не мепее легко попять, что эти температуры переходов полимеров из одного состояния в другое Т и Г,.) являются основ ыми характеристиками свойств аморфных полимеров. [c.41]

Температуры перехода полимера из одного состояния в другое называют соответственно температурами стеклования и течения. Изменение состава сополимеров хлористого винилидена с хлористым винилом существенно влияет на температуры стеклования и течения этих материалов. Опубликованные данные,. как правило, относятся к сополимерам, полученным при единовременной загрузке мономеров. Такие сополимеры, как указывалось в главе И, по составу неоднородны, поэтому определяемые для них свойства являются характеристиками сополимеров среднего состава. На основании рентгенограмм установлено, что кристалличность сополимеров хлористого винилидена с хлористым винилом начинает проявляться при содержании в сополимере 70% и более звеньев —СНа—— продукты полимеризации с меньшим содержанием хлористого винилидена могут рассматриваться, как аморфные. Общее представление о температурах размягчения сополимеров дают определения, сделанные на приборе Вика (рис. 6). [c.51]

Дальнейшее увеличение количества каучука приводит к расслоению системы, в которой каждый из компонентов имеет свою собственную температуру стеклования. На термомеханической кривой смеси возникают два перегиба, по которым можно определить две температуры перехода полимеров из стеклообразного в высокоэластическое состояние (/ 1, ГПриведенный выше пример поведения системы из двух полимерных компонентов, из которых один является пластификатором по отношению к другому, характеризует случай ограниченной совместимости полимеров. При неограниченной совместимости высокомолекулярного пластификатора с пластифицируемым полимером прямая зависимость уменьшения смеси от количества введенного пластификатора сохраняется так же, как и при молекулярной нластификации полимера низкомолекулярными пластификаторами. [c.289]

В процессе плавления и экструзии полимер утрачивает свою кристаллическую структуру и после охлаждения или переохлаждения сохраняет аморфное состояние, что облегчает ориентацию его молекул. Затем пленка подвергается двустороннему растяжению при температуре несколько более высокой, чем температура перехода полимера в высокоэла- [c.433]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология