Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Химия -> Тугов И.И. -> "Химия и физика полимеров" -> 141

Химия и физика полимеров - Тугов И.И.

Тугов И.И. , Кострыкина Г.И. Химия и физика полимеров: Учеб. пособие для вузов — М.: Химия, 1989. — 432 c.
ISBN 5—7245—0243—7
Скачать (прямая ссылка): tugov.djvu
Предыдущая << 1 .. 135 136 137 138 139 140 < 141 > 142 143 144 145 146 147 .. 169 >> Следующая

В изотропных (блочных) образцах аморфно-кристаллических >|"лимеров влияние отрицательных коэффициентов на суммарный коэффициент, по существу, не проявляется ввиду их меньшей величины и статистического распределения кристаллов в аморфной среде. Кроме того, высокий термический коэффициент в аморфной фазе вносит весомый вклад в суммарный тер-
366
мический коэффициент. В сильноориентированных полимерах, где преобладает фибриллярная структура с высокой ориентацией кристаллических и аморфных участков, вклад отрицательного р будет уже существенным.
Как правило, при нагревании выше Тс ориентированные полимеры сокращаются, а при Т<ТС расширяются, поскольку аморфные области находятся в стеклообразном состоянии, для которых р положителен. С ростом ориентации степень анизотропии повышается:
а«зр=М-рх, (5.93)
t-де Рн и рх — термические коэффициенты линейного расширения вдоль направления ориентации и перпендикулярно ему.
При введении в полимеры наполнителей, таких, как технический углерод, мел, коллоидная кремниевая кислота и др., при их объемной доле <р до 0,3 коэффициент а равен
a=cto — ф(ао — аи)» (5.94)
где ссо и а„— термические коэффициенты линейного расширения полимера и наполнителя.
При <р>0,3 (а для других наполнителей при ср>0,1). экспериментальные значения а становятся меньше рассчитанных по уравнению (5.94), что связано с возникновением термоупругих напряжений на границе полимер — наполнитель. Для некоторых наполненных систем (например, с волокнистым наполнителем асбестом) наблюдается аномальное изменение а при Гс.
При переходе из стеклообразного в высокоэластическое состояние а не только не уменьшается, но даже увеличивается. Это связано с отслаиванием полимера от наполнителя под действием термоупругих напряжений на границе раздела.
Таким образом, изменение а или р с температурой можно использовать не только для оценки физических переходов, но и для определения структуры наполненных систем.
Итак, теплофизические свойства полимеров зависят от температуры, фазового и физического состояния полимеров и определяются структурными параметрами полимера и составом композиций. Знание этих характеристик наряду с механическими свойствами необходимо для выбора полимера и для изготовления изделий, работающих в контакте с материалами, имеющими другие теплофизические характеристики, для правильного прогнозирования температурных полей при вулканизации изделий и т. д. Высокую чувствительность теилофизических свойств к структурным изменениям широко используют для определения структуры полимеров.
367
Механические свойства наиболее распространенных полимерных материалов приведены ниже:
Резина из натурального каучука
ненаполнениая
наполненная Полиэтилен
низкой плотности
высокой плотности Фснолоформальдсгидная смола от-верждеиная Полистирол Полиметнлметакрнлат Капрон неориентированный Капроновое волокно Полиэтнлентерефталат
пленка
волокно
Эпоксидные пластики, армированные волокном
стеклянным
борным
Ор. МПа В, МПа •оти- *
30 34 1.3* 7* 850 650
12—16 22—33 40—50 150—250 550—800 2000—2500 100—600 200—900 2-3
30—70 70 55—70 740—880 2800—3500 2700 800-1000 3500 1.5 4 100-150 15-20
170 3500 800—1000 5000—16000 100 10—20
1080 3500*» 250000** 0 0
* Секущий модуль при растяжении на 300%. *• Продольный модуль и прочность.
5.3. ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА
Поведение полимеров в электрическом поле характеризуется его электрическими свойствами. Способность полимера пропускать электрический ток при приложении электрического напряжения называется электрической проводимостью.
Количественно электрическая проводимость ъ оценивается удельной дифференциальной электрической проводимостью, равной йЦйЕл, где &\ — плотность тока текущею через образец. ?п — напряженность постоянного электрического ноля. В случае выполнения закона Ома Тэ=//?п. Величина, обратная электрической* проводимости, нпдыпяотся удельным дифференциальным электрическим сопротивлением р=-1Пв. Различают удельное объемное ру н поверхностное р5 сопротивления и соответственно удельную объемную Чу и поверхностную ^ электрическую проводимость. Объемная электрическая проводимость выражается в См/м (I См-1 Ом-1), а удельная поверхностная проводимость — в См; соответственно удельное объемное сопротивление выражается в Омм, а удельное поверхностное — в Ом.
Перенос электрических зарядов в полимерах осуществляется ионами, отдельными заряженными макромолекулами или их ассоциатами (так называемыми моль-ионами) и электронами. Соответственно различают ионную, моль-ионную и электронную проводимость. Суммарная электрическая проводимость определяется числом п,, зарядом ц% и подвижностью всех видов носителей, т. е. Ъп^Цц хь
358
По величине электропроводимости все тела, в том числе и полимеры, разделяют на три класса: проводники, полупроводники и изоляторы (диэлектрики):
Ту.. См/м
Проводники > 10"3
Полупроводники 10-э— 10~в
Диэлектрики < 10-*
Большинство полимеров являются диэлектриками, т. е. характеризуются большим объемным сопротивлением и ничтожно малой электрической проводимостью. Развитие ряда отраслей промышленности вызвало необходимость создания полимерных изделий, обладающих высокой проводимостью и выполняющих роль проводников или полупроводников электрического тока. Этого удается достигнуть изменением структуры или состава полимерной композиции. В последнее время нашли широкое применение в народном хозяйстве новые материалы — диэлектрики, способные длительно сохранять заряд на поверхности после электризации, так называемые электреты.
Предыдущая << 1 .. 135 136 137 138 139 140 < 141 > 142 143 144 145 146 147 .. 169 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

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

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed