Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Химия -> Аввакумова Н.И. -> "Практикум по химии и физике полимеров" -> 58

Практикум по химии и физике полимеров - Аввакумова Н.И.

Аввакумова Н.И., Бударина Л.А., Дивгун С.М., Заикин А.Е., Кузнецов Е.В., Куренков В.Ф. Практикум по химии и физике полимеров. Под редакцией В.Ф. Куренкова — M.: Химия, 1990. — 304 c.
ISBN 5—7245—0165—1
Скачать (прямая ссылка): vms1990.djvu
Предыдущая << 1 .. 52 53 54 55 56 57 < 58 > 59 60 61 62 63 64 .. 120 >> Следующая


Переходы полимеров из кристаллического состояния в аморфное и обратно называются фазовыми переходами. Различают фазовые переходы первого и второго рода. Плавление и кристаллизация являются фазовыми переходами первого рода. Этим переходам соответствует скачкообразное изменение внутренней энергии, объема, энтропии и теплового эффекта.

Для фазовых переходов второго рода характерно непрерывное изменение внутренней энергии, объема, энтропии, т. е. теплота не выделяется и не поглощается.

Для определения фазовых состояний и переходов полимера используют структурный и динамический критерии. Структурный критерий основан на оценке характера изменения структуры полимера на молекулярном уровне, которое может быть зафиксировано дифракционными методами исследования (рентгенография, электронография). Термодинамические критерии основаны на оценке изменения термодинамических свойств, которое может быть обнаружено методами дилатометрии, калориметрии, дифференциально-термического анализа (см. гл. 14), обращенной газовой хроматографии (см. гл. 17).

Для определения физических состояний полимеров и границ их существования часто используют метод термомеханического анализа (TMA), который основан на изменении деформируемости полимеров в широком интервале температур. Наиболее важное значение метод TMA имеет для установления температурных пределов существования стеклообразного, высокоэластического и вязкотекучего состояний. Метод TMA позволяет определить температуры кристаллизации и плавления, начала химического разложения, выяснить способность полимера к структурированию и разнообразным химическим превращениям. Метод используется также для изучения влияния пластификаторов, наполнителей и других добавок на технологические свойства пластмасс, для оценки перерабатываемости полимеров.

Термомеханические кривые (TMK) получают в форме зависимости деформируемости полимера под действием приложенного напряжения от температуры.

На рис. 7.5 приведены термомеханические кривые полимеров. Если линейный полимер не кристаллизуется, то зависимость деформации от температуры выражается кривой, показанной на рис. 7.5, а. Это свидетельствует о том, что полимер может находиться в трех физических состояниях: стеклообразном, высокоэластическом и вязкотекучем. Полимеры в стеклообразном состоянии характеризуются только упругой деформацией Єупр с высоким модулем упругости (2—50 Ша). Такая деформация обусловлена изменением средних межатомных и межмолекулярных расстояний, а также валентных углов макромолекул. При температурах выше температуры стеклования Тс к этой деформации е»эл, которая превосходит упругую со-

10—1189

145

Рис. 7.5. Типичные термомеханические кривые для линейных аморфных (и) и кристаллизующихся (б) полимеров и макросетчатого (в) полимера:

/ стеклообразное состояние; // — высокоэластическое. IfI- вязкотекучее состояние. T0 — темпера iypa стеклования; 7*к — температура кристаллизации. /П| темпер,л уза

плавления; Tx температура начала вязкого течения. Tx температура начала химиче

ского разложения

ставляющую в тысячи раз. Выше температуры текучести Tx появляется еще одна составляющая деформация — вязкая еВяз, которая приводит к постепенному накоплению остаточной деформации. В общем случае деформация полимеров сосюиг из трех составляющих (єуПр+єВзл+Євяз), которые проявляются по-разному при низких и высоких температурах.

Если линейный полимер находится в кристаллическом состоянии, то ниже температур плавления Тпд и кристаллизации Тк он находится в твердом состоянии, но может различаться жесткостью ниже и выше температуры стеклования Тс (рис. 7.5,6). Это связано с тем, что аморфная часть полимера также может находиться в разных физических (релаксационных) состояниях. В тех случаях, когда полимер не полностью закристаллизован, то выше Тс он деформируется практически как некристаллический полимер (например, поливинилхлорид).

Если некристаллический полимер является макросетчатым, то он характеризуется термомеханической кривой, показанной на рис. 7.5,в. Узлы сетки препятствуют относительному перемещению полимерных цепей и поэтому при высоких температурах вязкого течения не наступает. Температурная область высокоэластического состояния ограничивается у таких полимеров температурой химического разложения полимера. Такими свойствами обладают, в частности, полимерные материалы типа резин. Твердые полимеры в отличие от обычных твердых тел обладают важной особенностью — способностью при больших напряжениях подвергаться так называемым вынужденно-эластическим деформациям, что приводит к возникновению ориентированного состояния полимеров. Все химические волокна и пленки находятся в этом состоянии и обладают ярко выраженной анизотропией структуры и физико-механических свойств.

Влияние молекулярной массы полимера на температуру текучести. Низкомолекулярные полимергомологи аморфных поли-

Нб

Рис. 7.6. Термомеханические кривые полимеров одного полимергомологнческо-го ряда (Af5>M4> МЯ>М2>М{)

Рис. 7.7. Термомеханическая кривая полидисперсного полимера
Предыдущая << 1 .. 52 53 54 55 56 57 < 58 > 59 60 61 62 63 64 .. 120 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed