ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Роль молекулярной массы и разветвлений макромолекул из "Механические свойства полимеров и полимерных композиций " Низкомолекулярные аморфные полимеры являются обычно вязкими жидкостями, если их ниже температуры окружающей среды. При повышении молекулярной массы они становятся мягкими эластомерами с низкой прочностью и малым относительным удлинением при разрыве. При молекулярной массе порядка 10 и выше полимерные молекулы переплетаются, образуя зацепления, и полимеры проявляют истинную высокоэластичность при кратковременных нагрузках (относительное удлинение при разрыве достигает 1000%). [c.161] Низкомолекулярные аморфные полимеры, находящиеся в стеклообразном состоянии, обычно являются очень хрупкими [391. Часто даже невозможно получить образцы этих материалов для испытаний, поскольку термические и усадочные напряжения приводят к разрушению образцов. Для того, чтобы хрупкий полимер стал достаточно прочным и выдерживал механическую нагрузку, необходимы межмолекулярные зацепления [40]. Концы цепей, действуя как дефекты структуры, уменьшают прочность, хотя практически не влияют на модуль упругости. [c.161] С повышением молекулярной массы выше минимального уровня, при котором можно получить образцы для испытаний, прочность и относительное удлинение при разрыве полимеров увеличиваются до некоторых предельных значений достигаемых при очень высокой молекулярной массе [39, 41—48]. Предельные характеристики полярных полимеров и полимеров с водородными связями достигаются при более низких значениях молекулярной массы, чем у неполярных полимеров. [c.161] В ранних работах по определению влияния молекулярной массы на прочностные свойства полимеров было показано, что эти свойства определяются величиной среднечисловой молекулярной массы Л4 [39, 41, 42, 45—47]. В более поздних работах обращено внимание также на роль среднемассовой молекулярной массы УИц, [43]. Прочность стеклообразного полистирола при растяжении является функцией молекулярной массы, промежуточной между и Ми, [43]. [c.161] Аналогичная формула была предложена и для е. [c.162] В некоторых случаях пластичность полимера, а не молекулярная масса, фактически определяет его прочность. Важность образования зацеплений макромолекул и выбора среднего значения молекулярной массы в определении прочностных свойств полимеров отмечены также в работах [49, 50]. Было установлено, что разрушающее напряжение при растяжении полипропилена возрастает пропорционально характеристической вязкости, что свидетельствует о большей роли среднемассовой, чем среднечисловой молекулярной массы [511. Боейр установил, что прочность полистирола возрастает пропорционально вязкости его расплава [50]. Разрывная прочность линейных и разветвленных сополимеров стирола не коррелирует четко с изменением молекулярной массы сополимеров из-за наличия-разветвлений [49]. Однако при этом для всех полимеров — и линейных, и разветвленных — экспериментальные данные укладываются на одну прямую в координатах Оь — lg т), где г — вязкость расплава. Аналогичные результаты получены для линейного и разветвленного полистирола [52]. Следовательно, зацепления макромолекул определяют не только вязкость расплавов полимеров, но и их прочность. Так как разветвленные полимеры обычно имеют меньше зацеплений, чем линейные при одинаковой молекулярной массе, прочность и относительное удлинение при разрыве разветвленных полимеров ниже. Это значит, что простые соотношения между прочностными показателями полимеров и их молекулярной массой [формула (5.4)] не точны, в действительности эта закономерность носит более сложный характер. [c.162] Молекулярная масса определяет деформационно-прочностные свойства каучуков не только до вулканизации, но и после нее. Флори [45, 46] и другие [47] установили, что разрушающее напряжение при разрыве вулканизованных каучуков возрастает до некоторого предельного значения пропорционально среднечисловой молекулярной массе исходного невулканизованного каучука. [c.162] Относительное удлинение при разрыве вулканизованного каучука также возрастает с возрастанием молекулярной массы исходного каучука, однако при ее очень высоком значении е , начинает уменьшаться. Влияние начальной молекулярной массы каучуков на их свойства после вулканизации связано с тем, что с ростом молекулярной массы уменьшается число таких дефектов сетки, как свободные концы цепей. [c.162] Вернуться к основной статье