Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Химия -> Ряузов A.H. -> "Технология производства химических волокон — 3-е изд." -> 9

Технология производства химических волокон — 3-е изд. - Ряузов A.H.

Ряузов A.H., Груздев В.А., Бакшеев И.П., Костров Ю.А., Сигал М.Б., Айзенштеин Э.M., Циперман В.Л., Ходаковский М.Д. Технология производства химических волокон — 3-е изд.: Учебник для техникумов — M.: Химия, 1980. — 448 c.
Скачать (прямая ссылка): chimvolokna.djvu
Предыдущая << 1 .. 3 4 5 6 7 8 < 9 > 10 11 12 13 14 15 .. 196 >> Следующая


Полимеры, имеющие жесткие макромолекулы, обычно о зуют пачки макромолекул, а в полимерах с гибкими цепями дельные макромолекулы свертываются в клубки — глобу. Пачки и глобулы являются первичными структурными элемен ми при образовании кристаллической решетки.

Аморфные линейные полимеры в зависимости от температу могут находиться в трех физических состояниях: стеклообразно, высокоэластическом и вязкотекучем. Один и тот же полимер п нагревании и охлаждении может переходить из одного физи ского состояния в другое.

Особенности строения полимерных веществ обусловлива только им присущие свойства. Эти особенности можно выяви изучая деформацию веществ при изменении температурных ловий.

Зависимость деформации стеклующегося низкомолекулярн вещества (жидкости) при постоянном напряжении от темпера ры показана на рис. 1.4; такая же зависимость для полиме приведена на рис. 1.5. Из приведенных графиков видно, что ни комолекулярные стеклообразные вещества при нагревании до о ределенной температуры сохраняют присущие им свойства (тве

Температура

T0 , тТ

Температура

PcH Термомеханическая кривая низкомолекулярной стеклующейся жидкости-Рис 15 Термомехаиическая кривая стеклующегося полимера.

лость) а затем в небольшом интервале температур они плавятся и переходят в вязкотекучее состояние.

Полимеры ведут себя иначе. До некоторой температуры Тс (рис 1.5) застеклованный полимер при постоянном напряжении деформируется очень незначительно, но в точке Тс появляется новое* состояние полимера — высокоэластическое — вплоть до температуры Тт, при которой полимер переходит в вязкотекучее состояние.

В интервале температур Тс — Тт полимер находится в высокоэластическом состоянии. При нагревании его в этой области температур происходит некоторое увеличение деформации, остающейся обратимой, в отличие от низкомолекулярных стеклующихся веществ, деформации которых при высоких температурах велики и необратимы.

При охлаждении расплавленного полимера осуществляется постепенный (нескачкообразный) переход из вязкотекучего в стеклообразное состояние. Этот процесс протекает в довольно широком интервале температур вблизи от температуры Тс, называемой температурой стеклования. При нагревании полимера его деформация в области высокой эластичности изменяется незначительно вплоть до температуры текучести 7V При этой температуре общая деформация полимера резко возрастает за счет появления необратимой деформации (вязкое течение). У низкомолекулярных веществ температуры стеклования и текучести находятся в непосредственной близости и не зависят от состава вещества; Для полимеров наблюдается значительная зависимость этих тем-ератур от молекулярной массы. Это объясняется тем, что теку-есть полимера проявляется при перемещении всей молекулы не-висимо от ее длины, в то время как уменьшение твердости и ™еРа и связанное с этим появление высокой эластичности про-ПоэДИТ П^И пеРемеш-ении отдельных участков цепных молекул. ПолтомУ с ростом длины молекулы, т. е. с увеличением степени тать МеРиэации> температура текучести полимера должна возрас-лЛп' так как вязкость системы цепных молекул тем больше, чем *»иннее молекулы.

1.5. ДЕФОРМАЦИЯ ПОЛИМЕРОВ

Линейные и сетчатые полимеры под действием внешней СИ, ведут себя различно. Сетчатые полимеры при растяжении уд, няются на очень небольшую величину и затем разрушаются. J нейные полимеры при растяжении удлиняются, и затем при да нейшем увеличении напряжения на образце полимера появляе утонение (шейка) и полимер вытягивается в четыре и более с ориентацией макромолекул и их агрегатов вдоль оси вытяги ния. При дальнейшем растяжении полимер способен воспри мать значительно большие нагрузки и его удлинение при разр достигает 40%.

Для линейных полимеров характерны три основных вида формации: упругие, высокоэластические и пластические.

Упругие деформации вызываются большими напряжениям связаны с изменением межатомных расстояний в кристаллах молекулах полимеров; они полностью обратимы и не щ шают 1%.

Высокоэластические деформации могут достигать 1000% и ляются полностью обратимыми, однако восстановление перв чальной формы достигается' не сразу, а во времени (от неск ких секунд до нескольких суток). Это объясняется тем, что равновесного состояния линейного полимера характерна опр ленная гибкость макромолекул, нарушающаяся при приложеі к полимеру внешнего усилия: макромолекулы начинают выпр ляться вследствие развития деформации. После снятия напря ния макромолекулы стремятся принять прежнюю форму изо: тости, и полимер восстанавливает первоначальную форму.

Развитие деформации в линейных полимерах во времени об ловлено большой вязкостью среды и межмолекулярным взаи действием, что затрудняет изменение конфигураций макром кул. Аналогично протекает обратный процесс — восстановлю первоначальной формы макромолекулы полимера.

Если полимер подвергнуть длительному действию растягив щих усилий, в результате перегруппировок макромолекулы бу. перемещаться до тех пор, пока образец будет испытывать нап жение, и располагаться так, чтобы растянутый образец оказа в ненапряженном состоянии. Процесс изменения напряженного стояния полимеров при переходе от неравновесного расположен^ элементов его структуры (цепных макромолекул, пачек, микро| кристаллов и т. д.) к равновесному называется релаксацией m пряжения. Скорость релаксации, определяемая скоростью молеку лярных перегруппировок, в сильной степени зависит от темпера туры и сил межмолекулярного взаимодействия, обусловленные химическим строением полимера.
Предыдущая << 1 .. 3 4 5 6 7 8 < 9 > 10 11 12 13 14 15 .. 196 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

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

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed