Полимеры стеклования температура

С другой стороны, для отдельных материалов, например для аморфных полимеров при температуре стеклования Tg или для некоторых композитов, тепловое расширение зависит от истории температуры. Б этом случае оно может быть найдено либо экспериментально с применением нужного температурного режима, либо теоретически при помощи, например, нелинейной модели, описывающей поведение материала вблизи Tg (Ферри [29]), или при помощи интегральных выражений, которые будут приведены в п. II, Г, 2, а. [c.121]

Способ Ке, который сначала проверялся на алюминии, использует значение начальной ползучести, чтобы найти зависимость коэффициента ас, от температуры. Принятая в этом способе температурная зависимость длительной ползучести неверна для сетчатых аморфных полимеров при температурах, превышающих температуры их стеклования. [c.125]

Полимеры или пластмассы на их основе используются в твердом состоянии при температурах ниже (температуры стеклования). При температуре ниже /,р (температуры охрупчивания) полимер переходит в хрупкое состояние. Формообразование изделий из полимеров или пластмасс проводят в температурной области вязкотекучего состояния. Кристаллические полимеры с аморфной составляющей до температуры плавления (кристаллизаций) находятся в твердом состоянии, при кристаллическая составляющая полимера плавится и переходит в высокоэластичное состояние аналогично некристаллическим полимерам. Выше температуры (температуры начала вязкого течения) аморфные и кристаллические полимеры находятся в вязкотекучем (гелеобразном) состоянии. [c.148]

Различие в физическом или фазовом состоянии полимеров обнаруживается на термокинетических кривых, отображающих изменение деформации материала пластика в результате приложения постоянной нагрузки при нагреве с постоянной скоростью. На кривых можно выделить три участка, соответствующих трем физическим состояниям (рис. 12.5, а). В области А полимер находится в твердом аморфном стеклообразном состоянии. Атомы и молекулы полимера, имеющего температуру, меньшую температуры стеклования совершают только тепловые колебательные движения около своих равновесных положений. Материалу при деформировании присущи упругие свойства. При температуре ниже температуры хрупкости полимер становится хрупким и его разрушение связано с разрывом химических связей в макромолекуле. Повышение температуры полимера выше увеличивает в нем частоту тепловых колебаний атомов, и отдельные сегменты макромолекул перемещаются, скрученные участки макромолекул выпрямляются. Макромолекулы ориентируются в направлении действия приложенного напряжения. Материал деформируется упруго. После снятия нагрузки макромолекулы под действием сил межмолекулярного взаимодействия принимают первоначаль- [c.265]

Уравнение (11.28) описывает диффузионный процесс в условиях эластической деформации полимера. При температурах ниже температуры стеклования резко меняется подвижность полимерных макромолекул, высокоэластические деформации отсутствуют, что приводит к изменению самого механизма диффузии [42, с. 284]. В этом случае можно записать следующие граничные условия интегрирования уравнения (П.28) [c.91]

Несмотря на внешнее сходство процессов развития шейки в деформируемом кристаллическом полимере при температурах выше и ниже температуры стеклования, механизм ее образования для полимеров в высокоэластическом состоянии существенно различен. Испытание полимерных пленок на растяжение в жидкостях позволяет судить о механизме структурных перестроек в шейке по закономерностям поглощения жидкостей и изменения деформационных свойств. [c.170]

Химическая структура полимеров и температура стеклования [c.24]

Влияние структурных параметров полимеров на температуру стеклования [c.26]

Блок-сополимеры и другие двухфазные композиции аналогичного строения до некоторой степени аналогичны кристаллическим полимерам при температуре, лежащей в интервале между 7 фазы с более низкой температурой стеклования и или 7 л другой фазы. Стеклообразная (или кристаллическая) фаза ограничивает долговременную подвижность полимерных цепей фазы с пониженной температурой стеклования. Следовательно, ползучесть и релаксация напряжения двухфазных композиций достаточно малы до тех пор, пока температура лежит ниже 7 фазы с более высокой температурой стеклования. [c.84]

Температура оказывает решающее влияние на все показатели диаграмм напряжение — деформация. Изменение модулей упругости полимеров при переходе через температуру стеклования обсуждались ранее. Все типы кривых, приведенные на рис. 1.3, могут быть получены для одного полимера изменением температуры в достаточно широком интервале. [c.155]

СТЕКЛОВАНИЯ ТЕМПЕРАТУРА — характеризует переход низко- или высокомолекулярных аморфных веществ при охлаждении в твердое или стеклообразное состояние. В расплавах и жидкостях скорость процессов перегруппировки атомов и молекул с понижением темп-ры уменьшается и при темп-ре стеклования Тg становится столь большой, что за время опыта не наблюдается изменений структуры в ближнем порядке и течения материала. Поэтому, начиная с Тg, структура аморфного вещества в процессе дальнейшего охлаждения не меняется и остается той, к-рая была заморожена при Tg. Т. о. в процессе структурного стеклования образуется стекло — твердое тело с определ. аморфной структурой, зависящей от Tg и природы вещества. Этот процесс стеклования рассматривается в отсутствии внешних сил. В отличие от других аморфных веществ, для полимеров имеется en e одно определение Tg в связи с испытаниями материала при механических периодических воздействиях. [c.264]

Кривая 1 характерна для хрупких материалов (керамика, хрупкие полимеры при температуре ниже температуры стеклования) практически при всех видах деформаций. В этом случае материал разрушается сразу при малых деформациях. [c.24]

Стеклообразное состояние аморфного полимера характеризуется наиболее плотным расположением цепей полимера при минимальной величине и количестве пустот ( дырок ) между ними. Амплитуды тепловых колебаний звеньев цепных молекул (сегментов) являются при этом настолько малыми, что возможность случайного перескока их при соударении сегментов в соседние дырки исключена. Стеклообразное состояние сохраняется до некоторой предельной температуры, называемой температурой стеклования. Температура стеклования и является обычно верхней температурной границей применения термопластичных полимеров в конструкциях. Она также относительно невелика и колеблется в таких же пределах, как температура кристаллизации у кристаллических полимеров. [c.20]

Температура стеклования всегда ниже температуры кристаллизации. При быстром охлаждении кристаллизующегося в нормальных условиях полимера до температуры стеклования получают аморфные полимеры. [c.599]

Критерии и методы оценки качества пластификаторов. При введении пластификаторов в полимер снижаются температуры стеклования Тс и текучести Гт, изменяются физико-механические свойства уменьшается модуль упругости, твердость и разрушающее напряжение, увеличивается относительное удлинение (рис. 13). Поэтому оценивать эффективность различных пластификаторов можно по изменению этих свойств. Наиболее строго пластифицирующее действие может быть о.преде- [c.59]

Для этого полимера расчетная температура стеклования составляет 294 К, а экспериментальная 302 К. [c.149]

До последнего времени как в отечественной, так и в зарубежной практике не предпринимались попытки обобщить накопленный экспе-ракентальный материал. Исключением в этом плане представляется работа [Л. 52], преследовавшая цель найти обобщенную зависимость для коэффициента теплопроводности аморфных полимеров выше температуры стеклования Тс. В качестве обобщенного параметра, связы- [c.36]

Различие в физическом или фазовом состоянии полимеров обнаруживается на термокинетических кривых, отображающих изменение деформации материала пластика в результате приложения постоянной нагрузки при нагревании с постоянной скоростью. На кривых можно вьщелигь три участка, соответствующих трем физическим состояниям (рис. 9.5, а). В области А полимер находится в твердом аморфном стеклообразном состоянии. Атомы и молекулы полимера, имеющего температуру, меньшую температуры стеклования Тс, совершают только тепловые колебательные движения около своих равновесных положений. Материалу при деформировании присущи упругие свойства. При температуре ниже температуры хрупкости (Т р) полимер становится хрупким и его разрушение связано с разрывом химических связей в макромолекуле. [c.221]

Зависимость диффузии газов и паров в аморфном полимере от температуры стеклования полимера изучали Мейерс [75], Журков и Рыскин [41, 42]. На примере поливинилацетата и полистирола они показали, что при температурах, близких к Т , наблюдается изменение (уменьшение) наклона прямолинейной зависимости In D от 1/Т. Подобные результаты были получены для полиэтилен-терефталата Михаэльсом [76]. Обнаруженные эффекты были интерпретированы Брандтом [49] с позиции изменения коэффициента теплового расширения в области стеклования. [c.36]

Методом определения теплостойкости полимерных материалов, аналогичным рассмотренному выше, является измерение прогиба (А8ТМ О 648, ГОСТ 12021—66). В этом методе брусок прямоугольного сечения длиной 120, высотой 10 н шириной 4 мм располагается горизонтально на двух опорах и подвергается непрерывному действию нагрузки, приложенной в центре образца скорость нагрева 2 °С/мин. Теплостойкость оценивается как температура, при которой прогиб образца в центре составляет 0,33 мм при напряжениях 0,45 МПа, 1,8 ПМа или 5,0 МПа. Меньшая из указанных нагрузок используется при оценке эластичных аморфнокристаллических полимеров с температурой стеклования ниже комнатной (таких как полиэтилен), а большая—при оценке жестких стеклообразных полимеров (таких как полистирол). [c.202]

При шсохвх концентрациях гидроксиуретановых фрагментов образуются полимеры с температурой стеклования менее 20°С. В этом случав увеличивается молекулярная подвижность как уретановых, так и эпоксидных сегментов сетки и резко снижается химстойкость полимеров в воде и в водных растворах кислот (в т.ч. органических), оснований, солей. [c.108]

Формированию термоэлектрета способствует резкое увеличение времени релаксации при охлаждении т ехр(—UjkT). Чтобы существенно увеличить т, т. е. повысить длительность существования электретного состояния, используют не только экспоненциальную зависимость т(7 ), но и возможность резкого возрастания т при изменении потенциального барьера U. Поэтому воскообразные диэлектрики в процессе приготовления термоэлектретов поляризуют выше температуры плавления, полимеры — выше температуры стеклования, а сегнетоэлектрики — выше точки Кюри Гк (см. 4.2). В результате после цикла температурной поляризации время релаксации повышается в миллионы раз, что благоприятствует сохранению электрета в течение многих лет. [c.162]

Наиболее высокие деформации наблюдаются у полимеров линейной аполярной структуры. Даже при низких температурах внешнее воздействие вызывает появление в них упругих и даже эластических деформаций. Хрупкий излом обычно наступает в интервале температур от —20 до —70° (в зависимости от типа полимера). Этот переход полимера от упругих деформаций к хрупким называют морозостойкостью полимера или температурой хрупкости и определяют различ-ньши методами, зависящими от условий его дальнейшей эксплуатации. С повышением температуры высокоэластические деформации начинают преобладать над упругилш, постепенно выявляется и некоторая пластичность (хладотекучесть). Переход полимера от преимущественно упругих к преимущественно эластическим деформациям обычно называют температурным интервалом стеклования — Та. [c.24]

Литье под давлением осуш,ествляется в литьевых машинах в стадии вязко-текучего состояния термопластов. Материал, постепенно разогреваемый до вязко-текучего состояния в обогреваемом цилиндре машины, нод давлением поршня передвигается по цилиндру и затем через сопло цилиндра передается в форму, где он охлаждается. Температуру формы, как правило, поддерживают на уровне 20—25° С, охлаждая водой. В некоторых случаях, особенно для улучшения внешнего вида изделий, из материала, имеюш,его высокую температуру стеклования, температуру формы повышают до 40—60° С. При формовании кристаллизуюш,ихся полимеров форму нагревают для ускорения кристаллизации. [c.103]

Фторопласты (отечественное название пластика фторопласт-4) являются термически и химически стойкими материалами. Основным представителем фторосодержаш,их полимеров является политетрафторэтилен (—Ср2—СР.,—) . Зто насыщенный полимер с макромолекулами в виде зигзагообразных спиралей. Медленное охлаждение при температуре ниже 327° С вызывает быструю кристаллизацию полимера. До температуры 250° С скорость кристаллизации мала и не влияет на его механические свойства, поэтому длительно эксплуатировать фторопласт-4 можно до температуры 250° С. Разрушение материала происходит при температуре выше 415° С. Аморфная фаза находится в высокоэластическом состоянии, что придает фторопласту-4 относительную мягкость. Температура стеклования — 120° С, но даже при весьма низких температурах (до — 269,3° С) пластик не охрупчивается. Незакаленный материал имеет степень кристалличности 60—72%, подвергнутый закалке (нагрев до температуры 350—365° С и быстрое охлаждение в воде) — 50%. [c.410]

Ниже Тхр материал вполне хрупок. Отметим, что температуры TjeK, Tg и Тхр зависят от скорости деформации. С повышением последней материал становится более жестким и хрупким, и все три указанных перехода смещаются в область более высоких температур. Например, в области стеклования материал может иметь свойства эластомера при низких скоростях и приобретать свойства стеклообразного полимера при высоких скоростях деформирования. Рассмотрение поведения аморфных полимеров выше температуры Tg не входит в задачу настоящей книги. Многие явления могут быть объяснены на основе теории высокоэластичности, первоначально предложенной Майером, а затем претерпевшей различные уточнения. Наиболее полный обзор этого вопроса можно найти в книге Л. Трелоара . [c.46]

Аморфное твердое состояние полимера имеет фиксированное, но разрыхленное расположение макромолекул, несколько больн ую (по сравнению с кристаллическими полимерами), но ограниченную подвижность звеньев, которая обусловливает упругие деформации. Такое состояние полимеров иногда называют стеклообразным, а переход в это состояние — стеклованием. Для большинства полимеров стеклование происходит при 15—25 °С. Температура стеклования определяет морозоустойчивость и теплостойкость полимеров. [c.319]

Важнейшим релаксационным переходом в полимерах является температура стеклования Гс, обусловленная замораживанием кооперативной подвижности независимых кинетических элементов основной цепи макромолекул — сегментов. Температура стеклования разделяет стеклообразное и эластическое состояния аморфного полимера. При охлаждении полимера ниже происходит фиксирование неравновесной (псевдоравновесной, или метастабильной) упаковки макромолекул — застекловывание полимера. Помимо возможны дополнительные релаксационные переходы, обусловленные проявлением различных типов теплового движения макромолекул или их частей. Так, ниже может сохраняться подвижность боковых и концевых групп или отдельных звеньев основной цепи. При дальнейшем понижении температуры происходит последовательное замораживание различных форм внутримолекулярного те- [c.16]

Как было отмечено выше, подход для оценки физических свойств полимеров, рассматриваемый в данной монографии, является полуэмтшрическим. В случае оценки термических характеристик полимеров, таких как температура стеклования, температура плавления, предполагается, что повторяющееся звено построено из набора ангармонических осцилляторов, представляющих собой пары атомов, связанных межмолекулярными физическими связями. Критическая температура такого набора аш-армонических осцилляторов и определяет упомянутые вьппе две температуры переходов. К этим характеристикам тесно примыкает коэффициент термического расширения. В случае такой характеристики, как температура начала интенсивной термической деструкции, звено полимера рассматривается в виде набора ангармонических осцилляторов, связанных химическими связями. Критическая температура такого набора осцилляторов характеризует температуру начала интенсивной термической деструкции при заданной скорости нагрева (естественно, что при другой скорости нагревания температура начала интенсивной деструкхщи изменится, те. кинетические эффекты здесь играют существенную роль). На первый взгляд может показаться странным, что процесс термической деструкции здесь рассматривается не как кинетический, что общепринято, а как своеобразный фазовый переход, при котором, однако, из продуктов термического распада нельзя снова получить исходное вещество простым охлаждением. [c.12]

До сих пор мы рассматривали такие физические характеристики полимеров, как температура стеклования, температ> ра теку чести, величина сегмента макромолекулы, которые экспериментально определя.гшсь с помощью термомеханического метода исследования полимеров. [c.99]

Перейдем теперь к принципам компьютерной реализации метода атомных инкрементов. Предварительно заметим, что практическая знa п мo ть этого метода для решения задачи поиска структур повторяющегося звена, обеспечивающих необходимые физико-химические свойства полимера, вполне очевидна. Например, в рамках метода инкрементов можно рассчитать значения характерных температур полимеров (стеклования, деструкции и плавления) и найти структуры, удовлетворяющие требованиям по всему комплексу свойств, перечисленных ранее. Найденные структу ры могут служить основой для использования программ компьютерного планирования органического синтеза (КПОС). Реализация вычислительной схемы метода инкрементов на ЭВМ позволяет резко сократить временные затраты на выполнение такой задачи поиска. [c.419]

На рис. 107 в качестве примера показаны диаграммы совместимости таких свойств полимеров, как температура стеклования и температура начала интенсивной термичесюй деструкции и параметр растворимости 5. показагель преломления п и 5. Рассмотрим неюторые особенности этих и других подобных диаграмм. [c.422]

Рассмотрим более детально влияние химического строения упомянутых природных полимеров на их температуру стеклования. Температура стеклования рассчитывается по уравнению (84). При расчете температуры стеклования по это 1у уравнению необходимо учитывать все тонкие особенности структуры полимерного звена. Если водородные связи образуются между цепями полимера (в результате чего происходит формирование физической сетки за счет межмоленулярных связей), то в уравнение (84) необходимо вводить параметр = -14010 А К". Если же ОН-группы в повторяющемся звене расположены таким образом, что водородные связи образуются между ни ш в пределах одного и того же звена, то сетка физических межмолекуляр-ных связей между цепями не образуется (см рис.П-3-1,б) и для этих групп в уравнение (84) следует вводить не константы Ь , а константы которые вводятся для каждого ответвления от главной цепи полимера. [c.426]

Способность к кристаллизации — основное свойство, обусловливающее различные физико-механические свойства изотактических и атактических полимеров. Так, атактический полипропилен в зависимости от молекулярной массы при нормальных условиях — вязкая жидкость или каучукоподобный некристаллизующийся материал с температурой стеклования порядка —40°С и температурой размягчения 75°С. Изотактический полипропилен — кристаллизующийся волокнообразный полимер с температурой плавления кристаллов 176°С. Изотактический полипропилен характеризуется большой степенью кристалличности, прочностью и твердостью, лучшими по сравнению с другими термопластами механическими свойствами. [c.16]

Практически акриловые полимеры для покрытий редко являются гомополимерами, а представляют собой сополимеры твердых и мягких мономеров. Твердость полимера характеризуется температурой стеклования (Тс), и для конкретного сополимера его Тс можно рассчитать по уравнению l/TG=Wi/Tu - -W2/TG2 и т. д., где TG[, ТОч являются температурами Тс гомополимеров составляющих мономеров в К, а W[, Ws — их массовые доли. Для термоотверждаемых полимеров такая рассчитанная Тс не будет являться Тс конечной пленки, так как сшивание приведет к дальнейшему повышению Тс, и это необходимо иметь в виду. [c.53]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...