Полимеры стеклообразные

По физическому состоянию вьщеляют полимеры стеклообразного, высокоэластичного и вязкотекучего состояний. Из-за высокой молекулярной массы полимеры не способны образовывать низковязкие жидкости или переходить в газообразное состояние. [c.61]

Свойства аморфных полимеров рассматриваются в зависимости от температуры, оказывающей влияние на взаимосвязь между молекулярными цепями и физическими свойствами. Температурному интервалу соответствует характерное физическое состояние линейных полимеров стеклообразное, высокоэластичное, пластически-текучее. [c.59]

Ориентационное деформирование можно осуществить при любом физическом состоянии полимера — стеклообразном, эластическом или вязкотекучем [2, с. 78, 3, с. 315]. Исключение составляет состояние полимера в области, соответствующей хрупкому разрушению, т. е. область ниже температуры хрупкости . [c.112]

В зависимости от температуры термопластичный полимер находится в каком-ли<5о одном физическом состоянии стеклообразном, высокоэластическом и вязкотекучем. [c.24]

Для хрупких тел, примерами которых могут служить стекла, силикаты, полимеры в стеклообразном состоянии, бетон, закаленные стали, графит и другие материалы, критерий разрушения может быть сформулирован в принципе так же, как критерий пластичности, в виде некоторого соотношения между компонентами тензора напряжений [c.654]

В стеклообразном состоянии полимеры обладают хрупкостью. Температура, при которой в процессе нагревания полимер приобретает эластичность, называют температурой стеклования (Тс). При более высоких температурах материалы обладают большой упругой деформацией и находятся в высокоэластичном состоянии. Полимеры, находящиеся в высокоэластичном состоянии в широком интервале температур, называются эластомерами или каучуками. Если нагревать полимер, находящийся в высокоэластичном состоянии, до температуры текучести Т.г, то материал переходит в вязкотекучее состояние. [c.203]

Рис, 1.34. кривая растяжения аморфного полимера в стеклообразном состоянии (вынужденная эластичность) [c.47]

Из данных табл. 2.2 видно, что W у полимеров колеблется от W 10 дo 10 г/(см -ч- мм рт. ст.). Водопроницаемость сущ,ест-венно зависит от физического состояния полимеров, гибкости их цепей,-плотности упаковки молекул и других факторов. Наибольшей проницаемостью обладают аморфные полимеры с гибкими цепями, находяш,иеся в высокоэластическом состоянии (каучуки, резины), наименьшей — полимеры с жесткими цепями в стеклообразном состоянии. В одном и том же состоянии проницаемость полимера понижается с ростом плотности упаковки его молекул и достигает максимального значения в кристаллическом или частично кристаллическом состоянии (фторопласт-4). [c.91]

Существенную роль в описании свойств аморфных полимеров играет диаграмма деформационно-прочностных состояний (рис. 4.93). Как уже отмечалось, в зависимости от температуры аморфный материал находится в одном из трех физических состояний стеклообразном (на рис. 4.93—область упругих деформаций), высокоэластическом (на рис. 4.93 — область высокоэластических деформаций) и вязко-текучем (на рис. 4.93 — область необратимых деформаций). На рис. 4.93 изображены предельные напряжения, т. е. напряжения, при которых материал разрушается — по-разному в разных температурных областях. Все температурные границы смещаются к высоким температурам с увеличением скорости деформации (в особенности при ударе) и уменьшением продолжительности действия нагрузки. Проследим за поведением материала в каждой из температурных областей, рассматривая соответствующие диаграммы напряжений [c.341]

Некоторые дополнительные сведения о деформации полимеров в стеклообразном состоянии при напряжениях, способных вызвать вынужденную эластичность. Обсудим детальнее деформацию образца в каждой из температурных областей. [c.345]

На рис. 4. П1 изображена характерная диаграмма растяжения образца из полимера, находящегося в кристаллическом состоянии. Вид этой диаграммы внешне сходен с видом диаграммы растяжения аморфного полимера, находящегося в стеклообразном состоянии. На деформацию такого образца влияют очень многие факторы предыстория образца, форма, режим нагружения. Вследствие этого ценность результатов экспериментов существенно повышается, если указываются все условия его проведения. [c.350]

Состояние равновесия, устойчивое в малом и неустойчивое в большом, аналогично относительно устойчивому, так называемому метастабильному состоянию многочастичных (например, молекулярных) систем ). Метаста-бильными являются пересыщенное состояние пара, полученное путем его охлаждения или сжатия, аморфное (стеклообразное) состояние переохлажденной жидкости сложного химического строения, состояние смеси веществ, химическая реакция между которыми задержана низкой температурой, и т. п. Наиболее устойчивым при данных внешних условиях является другое состояние системы, для достижения которого требуется преодоление более или менее высокого энергетического барьера. Можно представить себе, что в простейшем случае при данных условиях соответствующая термодинамическая функция Е каждой частицы системы имеет график, показанный на рис. 18.68, а в роли функции Е выступает свободная энергия, если заданы температура и объем системы, или термодинамический потенциал, если заданы температура и давление. Минимум функции Е в точке А соответствует метастабильному состоянию, а более глубокий минимум в точке В — наиболее устойчивому состоянию. Частица системы ввиду того, что ее энергия имеет случайные отклонения от среднего значения (флуктуации), может преодолевать барьер между состояниями А к В и переходить из одного состояния в другое. Поскольку АЕ < АЕ (см. рис. 18.68, а), то вероятность перехода частиц из состояния А в состояние В выше вероятности обратного перехода. Таким образом, при данных условиях имеется тенденция к переходу многочастичной системы из относительно устойчивого состояния в наиболее устойчивое. Все же метастабильное состояние может существовать довольно продолжительное время, а иногда и практически неограниченно долго. Так, для многих полимеров образование кристаллической фазы из переохлажденной жидкости связано с преодолением столь высоких барьеров, что аморфное состояние сохраняется без видимых изменений десятки лет. [c.406]

В твердом состоянии полимеры могут быть кристаллическими или аморфными. Последние называют обычно смолами. Они могут быть природными (канифоль, шеллак, янтарь, битум и др.) или синтетическими (фенолформальдегидные, поливинилхлоридные, эпоксидные, полиэфирные и др.). По мере нагрева многие полимеры переходят из упруго хрупкого (стеклообразного) сначала в эластичное, затем в пластическое (вязкотекучее) состояние. Изменение состояния полимера может сопровождаться химическими превращениями молекул. В зависимости от того, имеют ли место такие превращения или нет, полимеры делятся на термопластичные и термореактивные. [c.41]

Из сказанного следует, что только стеклообразное состояние является тем единственным из физических состояний полимеров, которое может быть осуществлено у любых аморфных высокомолекулярных веществ. Рассмотрим теперь несколько подробнее причины таких важных свойств высокополимеров, как способность к течению и каучукоподобная эластичность. При деформации образца высокополимера, например при его растяжении, могут происходить два процесса. [c.47]

Термопласты (см. стр. 88) — полимерные материалы на основе линейных или разветвленных полимеров и сополимеров, способных при нагревании переходить из стеклообразного (твердого) в вязко-текучее состояние, не изменяя существенно при этом своей химической структуры. При охлаждении термопласты (или детали из них) снова становятся твердыми и могут быть повторно переработаны с некоторым ухудшением своих свойств. [c.11]

Полимерным связующим и пластическим массам на их основе обычно присущи три физических состояния вязко-текучее, высокоэластическое и твердое или стеклообразное, которые зависят от температуры и определяются величиной деформации. На температуру перехода полимера из одного состояния в другое оказывают влияние молекулярный вес и структура полимера, наличие пластификаторов, наполнителей и другие факторы. Переработка пластических масс осуществляется в основном, когда они находятся в вязко-текучем или высокоэластическом состоянии. [c.13]

Полимеры могут находиться в трех состояниях стеклообразном (твердом аморфном), высокоэластическом и вязкотекучем. Вследствие высокой относительной молекулярной массы они не способны переходить в газообразное состояние ири нагреве в газообразном виде выделяются лишь продукты термической деструкции полимеров. Особый вид представляют жидкие полимеры (см. с. 292, 445). [c.230]

Стеклование полимеров — переход полимера из высокоэластического состояния в стеклообразное при охлаждении. Характеризуется точкой стеклования, т. е. температурой (°С), при которой скачкообразно изменяется коэффициент теплового расширения полимера изменение же эластических свойств происходит значительно более плавно и может происходить в интервале температур в 50° С (температура стеклования). [c.239]

Полистирол — термопластичный полимер стирола, стеклообразное прозрачное вещество плотностью 1,06 г/см . [c.254]

Настоящая книга задумана ее авторами как систематическое, не перегруженное математическим аппаратом и техническими подробностями пособие для инженеров, работающих в различных областях промышленности, содержащее анализ процесса демпфирования колебаний. В монографии основное внимание уделено демпфированию в конструкциях из различных материалов, в том числе полимеров, эластомеров, стеклообразных материалов, и его влиянию на поведение колеблющейся конструкции. Оценивается влияние дискретных и поверхностных демпферов на колебания конструкций и их роль в проблеме снижения уровня колебаний. В последней главе представлены таблицы комплексных модулей ряда листовых вязкоупругих материалов в зависимости от температуры и частоты. [c.5]

Хлорированный полиэтилен (ХПЭ). ПЭ может. быть модифицирован хлором. При этом могут ыть получены продукты с разнообразными свойствами, зависящими от структуры, состава, исходного полимера, а также от метода и степени хлорирования. Введение хлора в макромолекулу ПЭ приводит к снижению кристалличности, изменению температур размягчения, стеклования и др. Так, ХПЭ, содержащий 16—25 % хлора, — термопласт, характеризующийся высоким относительным удлинением (до 1700 %) и хорошей холодостойкостью. ХПЭ с 26- 48 % хлораэластомер. При дальнейшем увеличении содержания хлора жесткость, температуры размягчения и стеклования ХЭП повышаются вследствие увеличения межмолекулярного взаимодействия. ХПЭ с 49—60 % хлора — кожеподобный, а более глубоко хлорированный полимер — стеклообразный продукт, приближающийся по свойствам к непластифицйрованному поливинилхлориду. Ниже приведены некоторые свойства ПЭ высокой, . плотности, хлорированного в растворе (2,5.%-хлора) [c.106]

Предлагаемая читателю книга посвящена преимущественно рассмотрению механических свойств таких полимерных материалов, основным компонентом которых являются термопластичные полимеры, стеклообразные или кристаллические в условиях эксплуатации и обратимо переходящие в эластическое, а затем в вязкотекучее состояние при нагревании выше температуры стеклования или температуры плавления. При этой к числу термопластов конструкционного назначения отнесены те, которые предназначены для изготовления деталей конструк1щй, воспринимающих повышенные и часто длительно действующие нагрузки и сохраняющие при этом деформационную устойчивость. [c.4]

Полимеры с пространственной структурой находятся только в стеклообразном состоянип, Г2,дкооетчптая структура позволяет получать полимеры в стеклоооразном и высокоэластическом состояниях. [c.24]

Внешние воздействия оказывают более существенное и сложное влияние на полимеры, чем на металлы. Так, при незначительном изменении температуры полимеры из стеклообразного состояния переходят в высокоэластическое и вязкотекучее и наоборот. Поэтому в связи с переходом основной части работы треняя в тепловую энергию управление температурой в зоне контакта полимерных материалов представляет собой актуальную и трудную задачу. Влияние дефектов поверхности на прочность полимеров значительно сильнее, чем у металлов. Это требует внимательного отношения к условиям контактного [c.91]

Линейные полимеры отличаются большой длиной молекулы при малом ее поперечнике. Например, у полистирола при коэффициенте полимеризации п, равном 6000, длина молекулы составляет около 1,5 -10- см, при поперечном размере 1,5-10 см. Линейные полимеры обычно более легко растворимы и более гибки, чем пространственные. Многие линейные полимеры сгюсобны перерабатываться в тонкие волокна и пленки. Некоторые из них являются эластомерами — резиноподобными материалами. Аморфные полимеры с линейной структурой молекул имеют характерную зависимость деформации от температуры, представленную на рис. 3-10. На этой диаграмме ясно видны три стадии стеклообразное состояние ниже температуры стеклования Тс при температуре в пределах от Т до температуры вязкотекучего состояния полимер находится в высокоэластическом состоянии при температуре выше наступает вязко гекучее состояние. Рабочую температуру полимеров следует выбирать не выше температуры стеклования. [c.116]

Простота применения и точность метода Фурье была отмечена и другими авторами, изучавшими распространения волн в монолитных полимерных материалах. Например, Кнаусс [60] проанализировал нестационарные колебания аморфных полимеров в вязкоупругой переходной зоне из стеклообразного в каучукоподобное состояние. Мао и Радер [65] использовали этот метод для исследования распространения импульсов напряжений в стержнях из полиметилметакрилата, обладающего малым тангенсом угла потерь. Однако пока в литературе не встречаются результаты исследования методом Фурье влияния микроструктуры на стационарные волновые процессы в композитах. Для изучения этого вопроса можно было бы прямо применить описанные в предшествующем пункте приближенные методы по-видимому, в них можно было бы учесть различные представления вязкоупругих характеристик компонентов композиционных материалов. Хотя при использовании численного решения график функции изменения импульса напряжений от времени может иметь большую кривизну, вязкоупругое затухание обычно устраняет этот недостаток, за исключением окрестности точки приложения нагрузки. Применение так называемого метода быстрого преобразования Фурье [79] так же могло бы существенно упростить исследование. [c.182]

Стеклообразное состояние. При понижении температуры кинетическая энергия теплового движения сегментов и звеньев макромолекул полимера уменьшается и все большее количество ван-дер-ва-альсовых и водородных связей становится устойчивым. В результате этого гибкость и подвижность макромолекул падает и полимер в определенном диапазоне температур переходит в стеклообразное состояние, в котором конформационные перестройки цепей не прр-исходят. [c.46]

С этой точки зрения следовало бы ожидать, что при температурах на 20—30° ниже точки стеклования полимеры будут жесткими твердыми телами, подчиняющимися закону Гука. Это действительно так. Однако оказалось, что под действием достаточно высоких напряжений большинство полимеров при этих температурах проявляют весьма большую (сотни процентов) деформацию, которая может сохраняться в них как угодно долго после снятия нагрузки, но практически полностью исчезает при нагревании выше температуры стеклования. Это дает основание считать ее такой же обратимой деформацией, как и высокоэластическую. Она была названа А. П. Александровым вынужденноэластической, а само явление возникновения больших деформаций в стеклообразных полимерах п зыъаю1 вынужденной эластичностью. [c.46]

На рис. 1.34 показана кривая зависимости а (е) для стеклообразных полимеров. На ней можно выделить три области А, В, С. Область А соответствует упругой деформации и описывается законом Гука. Величина деформации на этом участке относительно невелика и измеряется единицами процентов. После снятия напряжения деформация исчезает практически мгновенно. При дальнейшем увеличении напряжения скорость роста деформации увеличивается и при достижении предела вынужденной эластичности Овэ в образце начинает развиваться вынужденноэластическая деформа- [c.46]

Деформация прозрачного полимерного материала сопровождается образованием в нем оптической анизотропии. Механизм образования оптической анизотропии под действием напряжения связан с поляризуемостью отдельные атомов и частей макромолекул.. В стеклообразном и высокоэластическом состоянии оптическая анизотропия связана с поляризуемостью различных элементов структуры полимера, поэтому и оптическая чувствительность в этик состояниях различна. В стеклообразном состоянии происходит изменение межатомных расстояний и валентных углов полимерной цепи, поэтому оптическая чувствительность более связана с. поляризуемостью атомов цепи или отдельных звеньев. В высокоэластическом состоянии происходит раскручивание и ориентапия макромолекул, поэтому оптическая чувствительность связана в основном с поляризуемостью кшетичес1ких сетментов [24, 39, 74]. [c.18]

Из втой таблицы видно, что к твердому агрегатному состоянию относятся и кристаллическое и аморфное состояния. С точки же зрения термодинамики к твердому фазовому состоянию относится лишь кристаллическое состояние полимера, а аморфное (стеклообразное) состояние полимера рассматривается как жидкая фаза, другой разновидностью которой является расплав. [c.338]

Общая картина деформации во всех температурных областях. На рнс. 4.91 изображена термомеханическая кривая ) аморфного полимера. При Т <с [юлимер — в стеклообразном состоянии, нри с Т С Tf — в высокоыастнческом, при Т > Tf — в вязко-текучем.. При Т а деформации малы и обратимы. При T g < Т С. Т деформации [c.340]

Вынужденно-эластические деформации являются важнейшей хар актерной особенностью аморфных (стеклообразных) полимеров. [c.344]

Модуль упругости у полимера в стеклообразном состоянии (рис. 4.94, о, б, в) имеет величину порядка 10 кГ1см , что меньше, чем у конструкционных металлов примерно в 100—200 раз, однако больше, чем у этого же полимера, но в высокоэластическом состоянии, примерно на три десятичных порядка. Модуль высокой эластичности в процессе воздействия нагрузки уменьшается, стремясь к равновесному Е . Динамический модуль упругости высокоэластичных полимеров зависит от скорости деформаций и частоты колебаний и складывается из двух частей [c.345]

Рис. 4 100. Зависимость температур Tf Tg н Tjjp от молекулярного веса полимера 1 — область хрупкого стеклообразного состояния, 2 — область вынужденно эластического стеклообразного состояния, 3 — область нысокоэластнчес <ого состояния, 4 — область вязко-текучего состояния [по Лазуркину Ю. С.].

Деформация полимеров в стеклообразном состоянии при напряжениях меньшетех, которые вызывают вынужденную эластичность. Выше обсуждалась деформация аморфных полимеров в стеклообразном состоянии при больших напряжениях, способных вызвать вынужденную эластичность. Рассмотрим теперь бегло [c.347]

На набухании и растворении полимеров сказывается и их физическое состояние. Конечно, легче всего набухают и раство ряются полимеры в вязкотекучем и высокоэластическом состояниях, так как молекулы их связаны друг с другом наименее прочно. Значительно труднее растворяются стеклообразные полимеры. Сначала при контакте полимера с растворителем молекулы растворителя проникают в поверхностный слой полимера, что вызывает поверхностное набухание его. Набухший полимер начинает растворяться таким же образом, как и высокоэластичный полимер. Граница раздела между твердым полимером, в который еще не проник растворитель, и набухшим его слоем, постепенно продвигается внутрь со скоростью диффузии растворителя в стеклообразный полимер. [c.48]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...