Стеклование структурное

Примечание. — температура структурного стеклования ре- [c.395]

Теория молекулярного строения линейных полимеров предполагает наличие в структуре объекта полимерных цепей, состоящих из элементов, обладающих определенной анизотропией формы и свойств. В связи с этим полимерный объект считается изотропным, если полимерная цепь представляется в виде клубка со статически ориентированными элементами. Когда же имеет место направленная ориентация элементарных цепей, то объект макроскопически анизотропен. Как отмечалось ранее, наиболее распространенным способом ориентации структурных элементов полимеров является операция вытягивания. При этом степень анизотропии исследуемых свойств охлажденного ниже температуры стеклования Тс полимера определяется не только величиной относительного удлинения Д///, но и скоростью вытягивания, температурой, длительностью выдержки нагретого образца под 4 51 [c.51]

Температура структурного стеклования резины оказалась равной —42° С. Выявилось, что она мало меняется в процессе старения. Кривые имеют S-образную форму, средняя часть их соответствует линейному закону [c.110]

Dq характеризует энтропийный фактор процесса диффузии. Эта величина связана с частотой элементарных актов диффузии и оптимальным числом степеней свободы диффузионной системы [42, с. 251 44, с. 500]. При деформации полимерного образца напряженность и конфигурация кинетических структурных элементов меняются. Эти изменения энтропийного характера ускоряются с увеличением температуры. Поэтому следует ожидать, что деформирование полимера будет усиливать температурную зависимость Dq. По-видимому, усиление температурной зависимости должно иметь место и для величин So и Р . Особенно интенсивно совместное влияние температуры и механических напряжений на диффузионные процессы должно проявляться в кристаллических полимерах. Увеличение напряженности, как известно, изменяет температуры рекристаллизации и стеклования полимеров. [c.80]

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]

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

Часто тепловая усадка и расширение используются как метод исследования структурного стеклования и размягчения П. [c.21]

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]

При охлаждении расплава полимера если не происходит кристаллизация, наблюдается обычное структурное стеклование, характерное для всех веществ. Структур- [c.264]

Структурное и механическое стеклование, принцип временно-температурной суперпозиции. Процесс перехода из высокоэластического состояния в твердое (стеклообразное) при понижении температуры до Ос и отсутствии механических воздействий называют структурным стеклованием. Механическое стеклование происходит при 9 > 9с и высоких частотах ю (или малом времени ti деформации), когда эластомер находится в высокоэластическом (структурно-жидком) состоянии. Деформация зависит от соотношения между временем деформации t и временем релаксации т. Молекулярная природа структурного и механического стеклования едина и заключается в потере кинетическими единицами вещества подвижности при относительно низких 9 или больших со. При больших (О в некоторой области [c.69]

Э > 9с высокоэластическая деформация не успевает развиться и механические потери (кривая tgS на рис. 2.7) достигают максимума при температуре механического стеклования 9м.с- Как и при структурном стекловании, при 9м,с модуль увеличивается примерно на два порядка. [c.69]

Весьма действенный способ снижения остаточных напряжений — применение структурных пластификаторов [45, с. 177]. Структурный пластификатор, например, трикрезилфосфат оказывается эффективным уже при очень малых дозировках — всего несколько сотых долей процента. Температура стеклования полимера не меняется, идет ослабление межмолекулярных связей, и подвижность структуры повышается. [c.460]

Эти данные позволяют проанализировать свойства исходных компонентов и их смесей. В ПП по данным дилатометрии наблюдается релаксационный переход при 8° С. Эти данные коррелируют с результатами, полученными в [2451, где при 5° С наблюдался подобный переход, представляющий собой структурное стеклование аморфной фазы в ПП. По данным работы [31] температура механического стеклования в ПП находится в пределах от —12 до —15° С. Другой переход в ПП наблюдали при температуре +37° С. Этот переход обнаружен при измерении теплоемкости ПП [2361. Переходы в полиизобутилене, достаточно подробно изученные динамическим механическим методом [108], наблюдали при температурах —30 и - -10° С, причем переход при —30° С представляет собой стеклование ПИБ. [c.107]

При воздействии низких температур благодаря внутренним структурным изменениям увеличивается разрывная прочность резин и одновременно в связи с уменьшением эластических свойств снижается относительное удлинение (рис. 15-7). Снижение эластических свойств резин при низких температурах является следствием происходящих в них процессов кристаллизации или. стеклования каучуков, которые носят обратимый характер. У резин, затвердевших под воздействием низких температур, после повышения температуры полностью восстанавливаются первоначальные эластические свойства. [c.156]

Стеклование резины. Температура Тс, выше которой высокоэластический характер деформации проявляется при сколь угодно малых напряжениях, называется температурой стеклования. Различают [62] механическое и структурное стеклования резины. [c.31]

Механическое стеклование характеризуется температурой 7 , при которой происходит переход материала из высокоэластического в твердое или стеклообразное состояние при механическом воздействии. Структурное стеклование определяется температурой Т с , ниже которой в стеклообразном состоянии не происходит изменения структуры в ближнем порядке. [c.32]

Переход в стеклообразное состояние можно обнаружить без проведения механических испытаний, например по резкому изменению коэффициентов теплопроводности и теплового расширения, теп.лоемкости и удельного объема при понижении температуры. В этом случае определяется так называемая температура структурного стеклования [346], хотя последняя имеет релаксационную природу и зависит от скорости изменения температуры испытания [5,346, 347]. Указанная зависимость при применяемых скоростях охлаждения такова, что температура структурного стеклования с ниже температуры механического стеклования Гс. определенной из механических испытаний. Гс. с может рассматриваться как некоторое предельное значение Гс, соответствующее бесконечно медленному нагружению. [c.137]

Исследованиями Ю. С. Липатова [2-12] установлено, что при взаимодействии полимерного вещества с твердой поверхностью следует учитывать изменения, происходящие не только в его приконтактных участках, но и во всем объеме. Они выражаются в формировании надмолекулярных структур и характере их взаимного расположения. Последнее проявляется, в частности, в изменении температуры стеклования полимера, а также в снижении скорости релаксации композиционных материалов Это особенно хорошо видно при взаимодействии твердой поверхности с функциональными группами полимеров. Вместе с тем релаксационные процессы сопровождают все этапы формирования углеграфитовых материалов, начиная от получения смесей и кончая их высокотемпературной обработкой. Характерной особенностью этих процессов является то, что отдельные объемы материала вследствие ряда различий (структурных, ориентации частичек и полимерного связующего, объемно-напряженного состояния, предельного напряжения сдвига, структуры пор) имеют разное время релаксации. [c.20]

При помоши коллоидной гипотезы о структуре битумов можно было найтн объяснение их фактическому поведению в различных условиях [65], Изучение процесса получения битумов [66] показало наличие в нем двух структурных переходов типа стеклования - высокотемпературный и низко- [c.150]

Приведенные положения о строении полимеров показывают, что в их структуре по сравнению со структурой низкомолекулярных веществ имеются существенные отличия. Несмотря на это в ряде работ [Л. 26—30] теплопроводность полимеров. по аналогии с низкомолекулярными веществами представляется как суммарный результат колебательных движений макромолекул (считается, что перемещение энергии колебаний в направлении, обратном вектору температурного градиента, протекает в основном вдоль главных валентных связей цепных молекул). Согласно этой модели связи ежду атомами и молекулами принимаются за систему элементарных тепловых сопротивлений (Л. 31—34], причем первичные химические связи имеют примерно в десять раз меньшее сопротивление, чем, скажем, ван-дер-ваальсовы связи. Теплоперенос от одного структурного элемента к другому в этом случае осуществляется путем медленного трансляционного, вращательного или колебательного движения некоторой гипотетической единицы полимерной цепи, ответственной за теплофизику полимера. Температурная зависимость теплопроводности полимеров в известной мере подтверждает эти положения. Так, например, с возрастанием температуры увеличиваются тепловые флуктуации макромолекул, и обусловленное этим снижение теплового сопротивления связей ведет к повышению теплопроводности пол1имера. Повышение теплопроводности прекращается по достижении температуры стеклования полимера. 6 области выше температуры стеклования, когда полимер переходит в высокоэластичное состояние, наблюдается. увеличение свободного объема в полимерной матрице, что приводит к повышению термического сопротивления и соответственно к понижению теплопроводности полимера. [c.32]

В настоящее время установлено, что теплопроводность полимеров в общем меньше теплопроводности низкомолекулярных твердых тел. Абсолютная величина теплофизических характеристик у аморфных полимеров всегда ниже, чем у кристаллических. Природу этого явления объясняют [Л. 26] тем, что у кристаллических полимеров, как структур с дальним порядком, механизм передачи колебаний более упорядочен и интенсивен по сравнению с неупорядоченной системой связи макромолекул аморфных полимеров. В то же время в области низких температур порядка 10— 100 К теплоемкость аморфных и кристаллических полимеров с одной и той же химической природой практически одинакова [Л. 41]. Такой температурный характер теплоемкости объясняется тем, что в указанной области температур колебательные движения цепей имеют одинаковую амплитуду в кристаллическом и аморфном состоянии. Инертность воздействия неупорядоченности структуры на процесс теплопереноса в области низких температур характерна и для низкомолекулярных соединений [Л. 35]. При повышении температуры возникают ангармоничные колебания значительной амплитуды с участием самых крупных структурных образований, которые имеют различную природу для аморфных и кристаллических полимеров. Температурная зависимость теплофизических характеристик аморфных полимеров в большинстве случаев носит немонотонный характер с экстремальной точкой в области температуры стеклования 1[Л. 44]. [c.33]

Для линейных и слабосшитых аморфных полимеров температурный коэффициент теплопроводности при переходе через область температуры стеклования изменяет знак с положительного на отрицательный. Падение теплопроводности при температуре выше стеклования объясняется увеличением расстояния между структурными элементами в объеме полимера [Л. 29, 31]. [c.33]

Зависимость теплофизических свойств от температуры для высо- осшитых трехмерных и линейных или слабосшитых полимеров носит различный характер. Так, для полиэфиракрилатов (ПЭА), типичных представителей трехмерных полимеров с различной концентрацией сшивок, теплопроводность в области выше температуры стеклования продолжает возрастать (Л. 34]. Такой характер температурной зависимости теплопроводности объясняется с помощью модельной схемы теплопереноса в полимерах, описанной в работах (Л. 30, 31]. Предполагается, что при температуре выше температуры стеклования конкурируют два процесса, определяющих изменения значений теплопроводности в противоположных направлениях. В основе первого процесса заложено увеличение тепловых флуктуаций структурных элементов, вызывающее рост теплопроводности. Второй процесс протекает в направлении увеличения расстояния между структурными образованиями и, естественно, сопровождается уменьшением величины теплопроводности. Поскольку структурные образования ПЭА имеют прочные сшивки за счет химических и межмолекулярных связей, то, очевидно, вклад второго процесса мал по сравнению с первым. В результате этого увеличение температуры приводит к росту теплопроводности полимера. Экспериментальным подтверждением предлагаемой модели теплопереноса является установление линейной зависимости коэффициента теплопроводности от числа сшивок в области температур от 100 до 200 °С. При этом теплопроводность возрастает с увеличением числа сшивок. [c.34]

Деформаций эластомер может Испытывать упругие и высоко ла-стичные деформации. Это явление называется механическим стеклованием (соответствует температуре в отличие от структурного стеклования при температуре характерного замораживанием при отсутствии механических воздействий. Во всех случаях 1 С..Л е- Эластомеры в стеклообразном состоянии ведут себя подобно нехрупким металлам. Каучуки, на основе которых изготовляются резины, делятся на кристаллизующиеся и некристаллизующиеся при низких температурах. Свойства резин этих двух групп существенно отличаются. В уплотнительной технике применяются преимущественно некристаллизующиеся наполненные резины. Зависимость прочности наполненных некри-сталлизующихся резин показана на рис. 31, г (кривая 2). Введение активного наполнителя смещает максимум прочности резины с температуры стеклования почти на всю область эксплуатации материала. Причины этого явления рассматриваются в различных теориях упрочнения резин [19, 4, 42, 48]. [c.53]

Стеклообразное аморфное) состояние вещества формируется при затвердевании переохлажденного расплава. Неравновесный переход системы в состояние стеюта происходит при быстром снижении температуры и называется замерзанием (стеклованием). Стекла классифицируют по типу переменных, испытывающих замерзание. Известны стекла структурные (металлические, ковалентные, полимерные), спиновые, дипольные, электрические, протонные, сверхпроводниковые и др. [c.50]

Как следует из рис. 3.2, расплавленный сплав Pdyy ueSiiy при охлаждении претерпевает превращение жидкость- стекло при скорости охлаждения =10 К/с. При этом время структурной релаксации т л 10-=с. Замороженное состояние на рисунке обозначено как Gi. Стеклованию при таких условиях соответствует температура Tg,. При низкой скорости охлаждения л 1 К/с время структурной релаксации т л с, температура стеклования смещается до Tg2, а состояние стекла соответствует обозначению G2. Таким образом, разным скоростям охлаждения отвечают разные состояния переохлажденной жидкости, и, соответственно, разные состояния получаемого стекла. [c.58]

Динамические механические исследования полимеров особенно чувствительны к релаксационным переходам в них, морфологическим и структурным превращениям. Заметные пики механических потерь, соответствующие замораживанию различных форм молекулярного движения, коррелируют с переходом в области температуры стеклования и вторичными переходами в стеклооб-, разном состоянии и в кристаллической фазе. [c.140]

Под режимом граничной смазки понимают взаимодействие твердых тел при скольжении в тех случаях, когда на их поверхностях имеется слой смазочного материала, свойства которого отличаются от свойств в объеме. Эксперименты, проведенные А. С. Ахматовым по изучению затухающих колебаний наклонного маятника, позволили установить, что граничный слой при толщинах, равных 25 длинам молекул, имеет кристаллообразное строение. В зависимости от вещества, из которого образуется этот слой, его толщина изменяется в пределах 0,05—0,1 мкм. По мере приближения к поверхности механическая прочность граничного слоя возрастает. По гипотезе С. Б. Айнбиндера изменяется и структурное состояние смазочного материала в граничном слое (переход в состояние стеклования), что приводит к резкому возрастанию ее сопротивления сдвигу [2 ]. [c.45]

Количественной оценкой пластифицирующего действия пластификатора является понижение температуры стеклования Тс. Для молекулярной пластификации характерно непрерывное понижение Гс с увеличением количества введенного пластификатора. При структурной пластификащии наблюдается значительное понижение Гс при введении очень небольших количеств пластификатора, но Тс понижается только до определенного предела. [c.18]

СТЕКЛОВАНИЕ — процесс перехода переохлажденной жидкости в стеклообразное состояние. При С. замора киваются структурные формы жидкости, к-рые она имела при темп-рах, превышающих температуру стеклования Т . При этом процессе ф-в.ии С0СТ0Я1П1Я вещества (энергия, энтропия, энтальпия, [c.76]

Перестройка межмолекулярной структуры (б.лиж-него норядка) в жидкостях. Проявляется в сдвиговой и объемной вяз1 ости. Наиболее подробно изучена д.тя вязких жидкостей, в частности в области стеклования. Характеризуется широким спектром времен релаксации. Для маловязких жидкостей релаксационная область. лежит в области гиперзвуковых и ещо бо.лее высоких частот и недостунна пря.мому исследованию. Теория структурной релаксации пока еще ма,по разработана. [c.285]

ПЛАСТИФИКАЦИЯ полимеров — модификация полимерного материала, в результате к-рой достигается повышение подвижности макромолекул в целом, их участков, простейших надмолекулярных образований (пачек макромолекул) или всех этих структурных единиц. Технологич. целью П. может быть 1) повышение морозостойкости (посредством снижения тем11-ры стеклования), 2) повышение ударной прочности, 3) снижение модуля упругости и, как следствие этого, снижение твердости, 4) повышение текучести (при переработке материала в изделия). П. осуществляется введением в полимер спец. веществ — пластификаторов, не взаимодействующих с ним химически. Пластифицированная система является раствором пластификатора в поли море. [c.36]

Для примера на рис. 4.32 приведены температурные зависимости абсолютных удлинений Al пленок из перхлорвиниловой смолы — ненаполненной (кривая 1) и содержащей 20% кварцевого песка с удельной поверхностью 0,2 м2/г (кривая 2). Нагрев и охлаждение пленок производились со скоростью 1,5-10 2°С/с. На рисунке показан различный ход этих зависимостей в областях температур, соответствующих стеклообразному и высокоэдастическому состояниям полимера. Точки перегиба соответствуют температурам структурного стеклования полимера. [c.178]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...