Полимеры сшитые, свойства

Иониты представляют собой сшитые полимеры, имеющие в своей молекуле специфические функциональные ионогенные группы. Эти группы могут генерировать как катионы, так и анионы, в зависимости от чего иониты обладают свойствами полимерных твердых кислот (катиониты) или оснований (аниониты). Общий тин структуры ионитов виден из приводимых ниже формул полистирольных катионита и анионита в активной форме [c.38]

Наконец, если некристаллический полимер является сеточным (или пространственно-сшитым) эластомером, то он характеризуется термомеханической кривой типа 2. Узлы пространственной сетки препятствуют относительному перемещению полимерных цепей. Поэтому при высоких температурах вязкое течение не наступает и эластомер не замечает температуры Гф.т. Температурная область высокой эластичности расширяется, и ее верхней границей становится граница химического разложения полимера. Такими деформационными свойствами обладают и сеточные полимерные материалы типа резин, которые необычны по сочетанию ряда свойств. Они способны восстанавливать свою форму после разгрузки, как и упругие твердые тела, но по другим свойствам близки к жидкостям и газам. Так, низкомолекулярные жидкости и резины по структуре — некристаллические тела. Их коэффициенты теплового расширения и сжимаемости близки между собой, но намного больше (на один-два порядка), чем у низкомолекулярных твердых тел. Коэффициенты их объемного термического расширения равны 3,6-10- К для газов, (Зч-5) 10 К для металлов, а для жидкостей и резины они имеют промежуточные значения и практически совпадают между собой и близки к (ЗЧ-б) 10 К . Коэффициенты сжимаемости равны 10 МПа- для воздуха при давлении 0,1 МПа (1 атм), 10 Па для металлов, а для жидкостей и резин они близки и на два десятичных порядка отличаются от металлов (10 3 МПа- ). [c.33]

Поперечные связи оказывают определяющее влияние на физические свойства полимеров, так как с их образованием возрастает молекулярная масса и ограничивается движение цепей относительно друг друга. Для связывания всех полимерных молекул (макромолекул) данного образца в одну гигантскую молекулу требуется всего две поперечные связи на каждую полимерную цепь. В результате образования уже небольшого числа поперечных связей значительно уменьшается растворимость полимеров и появляется тенденция к образованию геля такие полимеры (сшитые) , будучи нерастворимыми, поглощают обычно растворители, в которых растворим полимер, не содержащий поперечных связей (несшитый), что приводит к набуханию. Тенденция к абсорбции растворителей уменьшается, по мере того как возрастает число образующихся поперечных химических связей (степень сшивания). [c.490]

Высокоэластическая деформация в наиболее чистом виде выражена у сеточных полимеров —сшитых эластомеров. Последние способны восстанавливать свою форму после разгрузки, как и упругие твердые тела. Но по другим свойствам они близки к жидкостям. В высокоэластическом состоянии полимеры подчиняются закону Паскаля. Жидкости и полимеры имеют аналогичную структуру в ближнем порядке. Поэтому их коэффициенты теплового расширения и сжимаемости близки и намного больше, чем у твердых тел. Температурные коэффициенты объемного расширения приблизительно равны 3,6-10-з к, для газов, 6-10- К для металлов, но для органических жидкостей и полимеров они близки к (3—6)-10 К- коэффициенты сжимаемости равны 10 (МПа) для воздуха у поверхности земли, 10 для металлов, но для органических жидкостей и полимеров они близки между собой и на два порядка отличаются от металлов (10 и 0,5-10" (МПа) ). [c.61]

Анализ трехмерных сеток. Пока еще нет достаточно надежных методов для характеристики таких полимеров. Качественным указанием на то, что полимер сшит, служит его способность набухать в нек-рых растворителях, но не растворяться полностью. Отметим, однако, что такими же свойствами может обладать и не трехмерный полимер, в к-ром существуют сильные межмолекулярные взаимодействия физич. типа (напр., диполь-дипольные, ион-ионные). [c.397]

Очень интересное сравнение свойств ионообменных смол и гидроокисей провел Краус [36]. Гидроокиси представляют собой полимеры, сшитые по атомам металла кислородными мостиками. В кислой среде гидроксильные группы частично ионизуются. [c.285]

Ионообменные смолы представляют собой сшитые нерастворимые полимеры, обладающие свойствами кислот, оснований или солей. В их структуру введены кислотные или основные группировки, с которыми связаны подвижные противоионы, способные к обмену. Матрица ионообменных смол может быть получена в результате полимеризации или поликонденсации. При этом связывающими линейные полимерные молекулы мостикообразующими агентами являются обычно при полимеризации дивинил-бензол или дивинил, а при поликонденсации — формальдегид. Структурные схемы наиболее распространенных ионообменных смол могут быть представлены в виде [c.120]

Если представить себе, что взаимное сцепление макромолекул обусловлено не химическими или кристаллизационными связями, а какими-либо другими причинами, то, по-видимому, можно ожидать появления у системы полимер — растворитель свойств, аналогичных свойствам студней из сшитых полимеров. Действительно, если заметное взаимное перемещение центров тяжести макромолекул (течение) объясняется малыми временами релаксации их кинетических звеньев, т. е. большими скоростями распада взаимных контактов макромолекул, то в случае, например, очень высокого молекулярного веса полимера (т. е. при большой длине макромолекул), время распутывания их может оказаться столь значительным, что станет сопоставимым со временем наблюдения над системой. Такие контакты можно в этом смысле уподобить устойчивым связям, что позволяет ожидать появления у растворов таких полимеров деформационных свойств, сходных со свойствами студней из сшитых полимеров. [c.30]

Сначала образуется основная, а затем (при избытке карбоксильных групп) —средняя соль, частично растворимая в полимере особенно при температуре отверждения (140 С). При понижении температуры возможно выпадение перешедших в раствор солей с образованием кристаллического осадка. Таким образом, связь между отдельными полимерными молекулами осуществляется на поверхности макрочастиц окиси металла или за счет выпавших из раствора кристаллических осадков основных пли средних солей. В обоих случаях прочность создаваемых межмолекулярных связей соизмерима с кристаллизационными силами в соответствующих основных и средних солях органических кислот. Сказанное объясняет высокую прочность при растяжении латексных полимеров, сшитых по карбоксильным группам. Молено отверждать латексы карбоксилсодержащих полимеров и органическими соединениями с образованием ковалентных связей. Однако механические свойства получающихся таким образом свободных пленок ниже, [c.173]

Следует отметить, что существенное преобладание процесса сшивания не обязательно является отрицательным явлением для полимерного материала зачастую это приводит к образованию нового полимера-сшитого-с новым комплексом свойств. [c.26]

В данном случае берется один моль дифункционального и один моль трифункционального мономера и получается растворимый полимер. Спрашивается, за счет каких причин такой полимер имеет свойство растворимости Если бы он имел структуру сшитого полимера, то он бы потерял растворимость. Если же полимер не сшитый, то оп обязательно должен растворяться. [c.177]

В связи со сказанным в настоящей главе решается задача разработки континуальной модели макрокинетики набухания сшитых полимеров, которая могла бы а) вскрыть взаимосвязь диффузионных и релаксационных явлений в материале полимера при изменяющихся свойствах вязкоупругости б) объяснить существующие закономерности процесса набухания в) допускать процедуру последовательных приближений, уточняющих принятую модель макрокинетики набухания сшитых полимеров. [c.300]

Между различными свойствами линейных и слабо сшитых аморфных полимеров имеется много общего, например, выше температуры размягчения и те и другие обладают высокоэластическими свойствами [37, с. 50]. Соотношения фотоупругости, выведенные для сшитых полимеров, одинаково справедливы и для линейных полимеров. [c.185]

В слабо сшитых полимерах (например, в вулканизатах каучуков) химические поперечные связи приводят к образованию редкой трехмерной молекулярной сетки. Эта сетка, препятствуя необратимому перемещению макромолекул друг относительно друга, в то же время не препятствует проявлению основного свойства цепей — [c.185]

Кроме деформационных свойств полимеров важными для технологии их получения и эксплуатации являются прочностные свойства. Кинетика процесса разрушения сшитых и несшитых эластомеров, а также процессы их Я-релаксации характеризуются одной и той же энергией активации. Это свидетельствует о том, что в эластомерах кинетику процессов разрушения определяют межмолекулярные, а не химические связи. [c.144]

Узкая линия ЯМР на фоне широкой наблюдается также тогда, когда образец содержит низкомолекулярный компонент, молекулы которого обладают большой подвижностью. В частности, это наблюдалось при деструкции сшитых полимеров. На ширину линии ЯМР влияет также стереорегулярность полимеров, что открывает возможность исследования этого важного их свойства методом ЯМР. [c.225]

Существуют и более сложные способы построения полимерных молекул. Особенно существенно отличаются по своим свойствам от линейных полимеров так называемые поперечно-сшитые полимеры, в которых отдельные линейные цепи связаны между собой в некоторых точках мостиками, состоящими из нескольких атомов [c.140]

Изучением полимеров, методами их синтеза, их свойствами занимается большой и чрезвычайно важный раздел химии — химия высокомолекулярных соединений. Мы ограничимся лишь кратким описанием некоторых свойств линейных и поперечно-сшитых полимеров, наиболее существенных для общего химического образования и биологических приложений химии. [c.142]

Гибкость молекул полимеров обусловливает ряд важных физических свойств многих полимерных материалов — их способность образовывать волокна, их эластичность, т. е. способность к растяжению и изгибанию, существенно большую, чем у кристаллических твердых тел. Эластичность в известной мере сохраняется и у поперечно-сшитых полимеров, если доля мономерных звеньев, участвующих в образовании мостиков между цепями, невелика. Примером может служить хорошо известная эластичность резины, обусловленная наличием между точками сшивок достаточно протяженных линейных участков полимерной цепи, сохраняющих гибкость. [c.144]

Своеобразно поведение таких остатков в составе поперечно-сшитых полимеров. Введение сульфогруппы придает несущим их фрагментам полистирола свойства сильного электролита. Полимер становится гидрофильным и может набухать в водном растворе. Сульфогруппа легко отдает свой протон молекулам воды [c.146]

Несколько макромолекул полимера могут быть соединены между собой химическими связями, что обусловливает еще большее отличие их свойств. Это так называемые сшитые, или сетчатые, полимеры (например, резина из каучука). В соответствии с фор- [c.8]

Учитывая, что большинство композиций химреагентов, применяемых для повышения нефтеотдачи, обладают неньютоновским характером течения, нами введена зависимость фактора и остаточного фактора сопротивления от скорости фильтрации. Кроме того, экспериментами установлено, что фильтрационные характеристики некоторых композиций зависят от проницаемости пористой среды. Например, для растворов полимеров, сшитых полимерных систем, фактор и остаточный фактор сопротивления с увеличением проницаемости снижаются по экспоненциальному закону К(к)=ехр(-с1-к,-кср) Где ( -коэффициент, определяемый экспериментальным методом. Опытами и промысловой практикой также установлено, что многие композиции со временем теряют свои изолирующие и нефтеотмывающие свойства в результате старения химических реагентов в пласте. Например, полимеры подвергаются деструкции, что приводит к снижению остаточного фактора сопротивления. В результате может существенно снизиться эффективность метода. [c.195]

Полиарилсилоксаны по свойствам резко отличаются от полнал-килсилоксанов. Введение арильных групп повышает теплостойкость, увеличивая в то же время хрупкость сшитых (пространственных) полимеров. Сшитые полифенилсилоксаны устойчивы до 400 °С. [c.245]

Эластомеры или каучуки, обладая обратимой высокоэластической деформацией, не поддаются формованию, если они не подвергнуты предварительно пластикации с целью уменьшить высокоэластические свойства каучуков и повысить их пластичность. Пластикация достигается путем применения механической или окислительнотепловой переработки каучуков. Закрепление желаемой формы достигается превращением эластомеров в структуру пространственного полимера при помощи процесса вулканизации, осуществляемого при применении специальных вулканизирующих агентов (серы, окиси цинка, органических перекисей), образующих поперечные связи (мостики) между полимерными цепями. Процесс образования мостиковых связей называют с ш и в а н и е м , а образующиеся пространственные полимеры — сшитым и . Пространственные полимеры, получаемые из эластомеров путем вулканизации, называют резинами. [c.19]

Взаимопроникающие сетчатые полимеры на основе П. иолучают синтезом какого-либо сетчатого полимера (напр., сополимера стирола с дивинилбензолом, эпоксидной смолы) из компонентов, отверждающихся в набухшем в них П., или совместным отверждением исходных комионентов для синтеза двух сетчатых полимеров при условии, если химич. взаимодействие между компонентами разных полимеров отсутствует. Свойства таких композиций не аддитивны свойствам П. и второго сетчатого полимера, что позволяет широко и в нужном паправлешга регулировать свойства таким образом сшитых П. [c.35]

От условий получения полимеризационных термореактивных полимеров зависят свойства полученных мембран они могут быть плотные или пористые. Так, в случае использования сти-ролдивинилбензола макропористые или пористые мембраны получают двумя методами. При повышении концентрации ДВБ (способствующего образованию поперечных сшивок) сверх 12% происходит отделение нерастворимых сшитых частиц геля от раствора аналогично тому, как это наблюдается в случае образования фракции золь 2 на стадии до гелеобразования в процессе фазовой инверсии. [c.301]

Ряд термопластичных полиэфируретановых эластомеров описан Вогеманом" и Шолленбергером . Эти эластомеры являются линейными полимерами, полученными реакцией метилен-ди-д-фенилендиизоцианата, адипиновой кислоты и бутандиола. Несмотря на то, что эти продукты полностью растворимы, они обладают многими свойствами вулканизованного эластомера благодаря наличию сильных вторичных молекулярных сил типа водородных связей . Эти вторичные силы придают полимеру ряд свойств сшитого эластомера, но при высокой температуре или действии сильных растворителей поперечные связи исчезают. [c.387]

Существование в линейных полимерах сшитой структуры, образованной вторичными узлами различного происхождения — диполь-дипольным взаимодействием боковых полярных групп, а также перехлестами и переплетениями макромолекул, обнаруживают Кувшинский с сотр. [98—100] при изучении деформационных свойств линейных полимеров. Эти узлы нестабильны и способны разрушаться, цепи в зацеплениях могут проскальзывать и выходить из зацеплений. При растяжении линейных полимеров одновременно происходит два процесса — растяжение цепей и распад локальных связей. Первый процесс вызывает рост степени ориентации и напряжения в образце, а второй — выход цепей из зацепления и спад напряжений. [c.39]

Полимеры, которые сшиваются под действием ионизирующего облучения, проявляют те же свойства, что и рассмотренные выше полимеры, сшитые химическими способами. Диффузия гелия и аргона в полиэтилене, полиамиде и полимере СКС-30 уменьшается с повышением дозы у-облуче-ния °Со [324]. Облучение полиэтилена (доза 10 р), приводящее к его сшивке, не влияет на растворимость бромистого метила в полимере, уменьшает проницаемость его примерно в два раза [302]. Растворимость и диффузии больших молекул незначительно повышаются при низких температурах вследствие небольшого понижения кристалличности полимера в процессе облучения. При высоких температурах значения 5 и D уменьшаются, так как поперечные связи ограничивают набухание, а также сегментальную подвижность [49]. Для полиэтилена, получившего высокую дозу у-облу-чения, наблюдается характерная ленгмюровская изотерма сорбции бромистого метила [275]. [c.287]

Райхенберг [147[ исследовал реакцию частичного сульфирования гранулированных сополимеров стирола с дивинилбензолом. Сополимеры с пониженным содержанием дивинилбензола сульфируются быстрее, чем сополимеры, содержащие большое количество дивинилбензола, что, по данным Райхенберга, обусловливается разными скоростями реакции, а не диффузии. При сульфировании в присутствии нитробензола удается получить частично сульфированные полимеры с неупорядоченным распределением сульфогрупп. Частично сульфированный полимер можно получить также путем десульфирования. При нагревании полностью сульфированного полимера с высокой степенью сшивания до 165° в течение 24 час в 36%-НОЙ соляной кислоте общее количество сульфогрупп можно уменьшить на 25%. Полимеры с высокой степенью сшивания десуль-фируются быстрее полимеров, сшитых в меньшей степени. Исследуя изменение свойств ионообменных смол в зависимости от степени сульфирования, Райхенберг установил, что селективность смол при обмене ионов калия на ионы натрия при 50%-ном насыщении изменяется соответственно степени гидратации сульфогрупп при разной степени сшивания. [c.253]

Одной из причин, в силу которых макромолекулы могут утратить подвижность, являются интенсивные физические взаимодействия на отдельных участках, обусловленные особенностями строения полимерных цепей. При повышении температуры такие физические сшивки распадаются, и полимер становится пластичным при понижении температуры связи восстанавливаются, и полимер приобретает свойства сшитого, не способного к деформациям течения. Полимеры такого типа получили название термоэластопла-стов и все шире применяются в технике. [c.54]

Кроме того, опыт показывает, что нестабильность течения меньше у полимеров, макромолекулы которых имеют небольшое число длинноцепочечных разветвлений. Это, видимо, объясняется их склонностью к пластикации и меньшей долей эластически эффективных узлов в структурах, содержащих разветвленные макромолекулы, что способствует рассеянию энергии при деформации. Наличие в каучуках сильно структурированных (плотных) частиц также повышает стабильность течения смесей (но может ухудшать другие показатели), так как частицы нарушают регулярность сетки физических зацеплений и понижают ее способность к накоплению энергии внешней деформации. Например, при изучении вязко-упругих свойств акрилатных каучуков было показано, что разрушение структуры расплавов, усадка в формах и разбухание экструдатов резко уменьшается при введении в каучуки сильно сшитых частиц размером 50—300 нм [23]. При этом эластические эффекты определяются степенью структурирования частиц и мало зависят от их размеров. Аналогичные изменения, выразившиеся в уменьшении усадки и улучшении поверхности каландрованных изделий, наблюдали при введении частиц плотного геля в бутадиен-нитрильные каучуки [24]. На этом же принципе основано получение специального сорта НК с улучшенными технологическими свойствами [25]. [c.80]

С целью модификации свойств эластомеров заслуживает внимания также получение катенантных полимеров (взаимопроникающих сеток, ВПС). Этот способ позволяет создать единую пространственно-сшитую систему из двух (или нескольких) химически несовместимых полимеров путем применения различных механизмов сшивания, причем в конечном продукте реализуются свойства исходных полимеров [32]. [c.530]

Иониты представляют собой сшитые полимеры, имеющие в молекуле специфические функциональные группы, способные посылать в раствор как катионы, так и анионы. В зависимости от характера генерируемых ионов смолы обладают свойствами либо полимерных твердых кислот (катиониты), либо полимерных твердых оснований (аниониты) [3, 236]. Полимерная смола состоит из каркаса, связанного валентными силами и обладающего определенным зарядом, который компенсируется зарядом ионов противоположного знака (противоионов). Противоионы не закреплены в определенных местах полимерной молекулы. При погружении смолы в раствор противоионы могут перейти в него, а в ионит войдут другие ионы из раствора и примут участие в компенсации заряда каркаса [236]. Например, катионообмен можно охарактери- [c.174]

Линейные полимеры обладают эластическими свойства , и, хорошо растворяются. Их применение основано па способности образовывать волокна и, следовательно, нити. При определенных условиях образуются разветвленные по,лнмеры (с боковыми ответвлениями от основной цеПи), имеющие промежуточные свойства между лниейпыми и сшитыми полимерами. Полимеры с пространственной структурой, которые образуются при поперечном связывании линейных цепей (сшнвка), менее эластичны и обладают большей твердостью. Такой полимер полностью утрачивает растворимость и способен лишь набухать с увеличением (иногда но много раз) своего объема. Ои представляет собой единую макромолекулу. [c.306]

При свободнорадикальном инициировании реакции хлорирования полиэтюена в присутствии сернистого ангидрида образуется полимер, содержащий большое количество хлора и небольшое количество сульфохлоридных групп (-302С1). Заместители расположены вдоль цепей более или менее регулярно. Написать наиболее вероятную схему этих реакций замещения. Какими физичe ки ш свойствами должен обладать сульфохло-рированный полимер, если замещение доведено до такой степени, при которой одна замещенная группа приходится на 50 -100 метиленовых групп Возможно ли образование "сшитых" полимеров [c.286]

Не так давно была выявлена и изучена окислительная деградация полимеров (см. обширный обзор [209а]). Большинство исследований в данной области касается влияния деградации полимеров на их свойства (например, [189, 202, 203, 207, 209е]) или выяснения природы действующих реакций и их кинетики [200, 201, 207, 208, 209а—с1]. Ким [210 одной из первых выяснила возможное влияние напряжения на темп деградации цепей [209(1, 210]. Она использовала метод постоянной нагрузки для определения относительного содержания сшитых цепей N t) N(0) путем сравнения кривой Муни—Рив-лина ао1 к—11К ) стареющего образца с такой же кривой [c.316]

Релаксационные процессы в полимерах определяют их вязко-упругие свойства и влияют на прочностные свойства этих материалов. Влияние релаксационных процессов на разрушение полимеров в высокоэластическом состоянии более существенно, чем в твердом [63]. В связи с этим понять природу процессов разрушения эластомеров и физический смысл наблюдаемых закономерностей можно на пути выяснения прежде всего фундаментального вопроса о взаимосвязи релаксационных процессов с процессом разрушения. Решение этого вопроса было осуществлено в работах [12.17 12.19], где проведены широкие исследования температурной зависимости комплекса характеристик релаксации напряжения, вязкости, процессов разрушения (долговечности и разрывного напряжения). Для исследований были выбраны несшитые и сшитые неполярные эластомеры бутадиен-стирольный СКС-30 (Гс = —58° С) и бутадиен-метилстирольный СКМС-10 (Гс=—72°С), а также полярные бутадиен-нитрильные эластомеры. Условия опытов охватывали широкий диапазон напряжений и деформаций растяжения и сдвига (несколько порядков величины). Исследования физических свойств проводились для каждого эластомера на образцах, полученных при одних и тех же технических режимах приготовления образцов (переработка и вулканизация). [c.341]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология