Температуры стеклования и плавления полимеров

Температуры стеклования и плавления полимеров [c.296]

Коэффициент теплового расширения полимеров является функцией удельной теплоемкости. С повышением температуры объем и линейные размеры пленки непрерывно возрастают (рис. 4.44). Особенно резкий скачок наблюдается в области температур стеклования и плавления полимеров, что связано с увеличением подвижности макромолекул. [c.140]

Вулканизаты с редким расположением поперечных связей сохраняют некоторую гибкость в продольных цепях, заключенных между ними. При низких температурах полимер находится в твердом стекловидном состоянии, а с повышением температуры может перейти в высокоэластическое. Температура перехода определяется строением звеньев цепей, заключенных между поперечными связями. При регулярном их строении цепи могут образовывать упорядоченные участки — кристаллиты, и тогда переход в высокоэластическое состояние будет определяться температурой их плавления и температурой стеклования аморфных участков. Чем выше полярность цепей и чаще расположены поперечные связи, тем выше температура стеклования и ниже эластичность полимера в стадии высокоэластичности. [c.25]

Термообработка обычно осуществляется при температурах, лежащих в интервале кристаллизации, т. е. между точкой плавления и температурой стеклования полимера. Нагрев кристаллических полимеров при этих температурах способствует снижению вязкости полимера, что ускоряет процессы релаксации внутренних напряжений в изделиях. [c.45]

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]

Переход загустителей из высокоэластичного или вязкотекучего в твердое состояние характеризуется для кристаллических полимеров температурой плавления (/пл) и для аморфных — температурой стеклования ( ст). Понижение этих температур при введении веществ, химически не взаимодействующих с загустителями, для снятия внутренних напряжений называется пластификацией, а сами эти компоненты—пластификаторами [84—85]. [c.169]

К числу важнейших свойств полимеров относятся их тепловые переходы из одного физического состояния в другое, характеризующиеся температурой стеклования Гот и температурой текучести Тт, и переход из кристаллического фазового состояние в аморфное, характеризующееся температурой плавления Тиа (кристаллической фазы) полимера.. .. [c.99]

Знание температурных показателей (температуры деструкции, текучести, плавления, стеклования) служит для оценки пребывания материала в вязкотекучем состоянии в рабочих органах оборудования и определения температурного режима переработки. Текучесть характеризует способность расплава полимера к течению в оформляющем инструменте перерабатывающего оборудования пресс-формах, литьевых формах, формующих головках, каландрах. [c.4]

Политетрафторэтилен имеет упорядоченную структуру и является неполярным диэлектриком. Наличие 80—90 % кристаллической фазы обусловливает высокую температуру плавления полимера, твердость, аморфная — достаточную гибкость. Температура стеклования аморфной фазы составляет—120 °С, но полимер при этой температуре еще не становится хрупким. Температура превращения кристаллической фазы в аморфную фазу равна 327 °С в интервале температур 327— 415 °С политетрафторэтилен находится в высокоэластическом состоянии. При температуре плавления (327 °С) и выше непрозрачный полимер становится прозрачным, спекается в монолитную массу. [c.108]

Данные по теплоемкостям и теплотам фазовых переходов при средних температурах, например от —20 до 300° С, нередко могут быть использованы для изучения свойств и строения полимеров. Пользуясь результатами измерения теплоемкостей полимеров, можно сделать выводы о существовании кристаллической и аморфной фаз этих веществ при различных температурах и в некоторых случаях вычислить степень кристалличности полимера, наблюдать и изучать процессы стеклования и кристаллизации, использовать калориметрические методы для определения теплот и энтропий плавления полимеров [17]. [c.246]

Если линейный полимер находится в кристаллическом состоянии, то ниже температуры плавления-кристаллизации он находится в твердом состоянии, но обладает различными модулями упругости ниже и выше температуры стеклования (кривая 2). Это связано с тем, что аморфная часть полимера может находиться в различных состояниях. В тех случаях. [c.25]

Температура стеклования связана с температурой плавления, являющейся переходом первого рода. Температура плавления характерна только для кристаллических полимеров. Для характеристики аморфных полимеров, как правило, используют температуру размягчения и другие температурные характеристики. Температура перехода из высокоэластического состояния в вязкотекучее также не является константой. Это средняя температура области, в которой развивается истинное течение полимера. [c.27]

Тепловые переходы в полимерах легко обнаружить по изменению таких их свойств, как удельный объем, удельная теплоемкость, tg б. Температуры плавления н стеклования полимеров влияют на их механические свойства при той или иной температуре и определяют наряду с Гт или температурой разложения полимеров температурный интервал их использования. [c.100]

Напротив, в слу чае слабо полярных полимеров (полиэтилен, полидиметилсилоксан и др.) температуры стеклования и плавления лежат наАшого ниже температуры термодеструкции. Можно подобрать такой случай (на примере полигетероариленов), когда температуры стеклования и термической деструкции будут практически совпадать. [c.226]

По данным динамических механических испытаний полимеров можно оценить 1) температуру стеклования и интенсивность процесса стеклования 2) температуру и интенсивность вторичных переходов в стеклообразном состоянии и кристаллической фазе 3) температуру плавления кристаллических полимеров 4) средне-числовую молекулярную массу по величине минимума 0"Ю при Т > Т . 5) степень сшивания (частоту узлов сетки) из данных о значениях С"/С для редкосетчатых полимеров и из данных о значениях С при Т — для густосетчатых поли- [c.140]

Пластификаторы [15, т. 2, с. 344 99—101] вводят в термопластичные полимеры для понижения температуры текучести и снижения вязкости расплава для того, чтобы можно было формовать изделия при более низких температурах и давлениях, предотвращая термоокислите.чьную или механохимическую деструкцию полимера. Пластификаторы представляют собой низковязкие вещества с высокой температурой кипения и низкой температурой замерзания (температурой стеклования или плавления), полностью растворимые в аморфной фазе термопластичных полимеров. Эффект пластификации заключается в увеличении свободного объема аморфного полимера, благодаря чему снижаются температуры релаксационных переходов. С увеличением концентрации пластификатора этот эффект пропорционально возрастает (рис. 1.58). [c.75]

Для многих полимеров температура начала интенсивной деструкции действительно лежит выше темпераг ры стеклования или плавления. Однако в ряде случаев деструкция начинается и при температурах, лежащих ниже температуры стеклования или плавления. Последнее обусловлено тем, что устойчивость химической связи сильно зависит от дипо.ль-дипольных взаимодействий и водородных связей. Рассмотрим это более подробно. [c.224]

Физические свойства. Фторопласт-4 предстаявляет собой рыхлый, волокнистый порошок белого цвета, легко комкующийся и спрессовывающийся при комнатной температуре в плотные таблетки. Фторопласт-4 является кристаллическим полимером, температура плавления его кристаллитов 4-327° С, температура стеклования аморфных участков (—120°С), он обладает высокой степенью кристалличности, даже процесс закалки (быстрого охлаждения) не может препятствовать образованию кристаллитов. Согласно исследованиям Буна и Ховэллса, Пирса, Кларка и др., фторопласт-4 обладает тремя различными структурами. [c.10]

Поликарбонаты получают поликонденсацией хлорангидрида угольной кислоты с многоатомными спиртами или двухатомными фенолами. Промышленное значение получил способ синтеза дифлона из фосгена и дифенилпропана. Процесс проводится в щелочной среде в присутствии веществ, вступающих в реакцию с выделяющимся хлористым водородом. Выпускается по ТУП — 262—63. Поликарбонаты —высококристаллические термопластичные полимеры, легко поддающиеся ориентации. В зависимости от взятого фенола или многоатомного спирта можно получить поликарбонаты линейного или пространственного строения, с температурой плавления от 180 до 300° С и температурой стеклования от 130 до 170° С. [c.257]

Теплостойкость в основном зависит от химического состава материала, нона нее оказывает также влияние и структура материала. Следовательно, температура плавления или рагмягчения увеличивается вместе с возрастанием степени полимеризации, причем так же, как и механические свойства, с определенного момента она возрастает все медленнее (фиг. II. 19). С увеличением температуры плавления, при определенной степени полимеризации можно заметить разделение процесса на два этапа. Во время нагревания полимеров с высокой степенью полимеризации хрупкий материал сначала становится эластичным, каучукоподобным и только при дальнейшем нагревании, часто при значительно более высокой температуре, он начинает плавиться. Температура, при которой наблюдается первое явление, носит название температуры стеклования (размягчения или фазового перехода второго рода) — вторая температура — температура текучести — Гу, [c.31]

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]

С винилиденфторида в растворителе. Жесткий полимер с высокой степенью кристалличности температура стеклования —50 °С, температура плавления 171 °С, температура размягчения 180—185° С (кристаллической фазы). Температурные пределы эксплуатации от —50 до +150 °С отличается высокой механической прочностью и высокой атмосферостойкостью. Перерабатывается ирессованием, литьевым прессованием, литьем под давлением и экструзией прп 205—260 °С. Применяется в впде пленки различных профилей, а также конструкционных изделий. [c.174]

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]

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]

Внешне некоторые температурные зависимости термодинамичеси1Х функций в слу чае полимеров выглядят так, как это характерно для перехода второго рода. Например, температурная зависимость удельного объема (дилатометрическая кривая) имеет излом при телшературе стеклования, по которому, собственно, и определяется эта температура (см. рис. 13). Однако это сходство является чисто внешним, ибо рассматриваемый переход не связан с появлением новой фазы, как в случае плавления или кристаллизации из расплава, а является переходом из одного физического состояния в другое при сохранении единой жидкой фазы. Таким образом, твердое стекло по фазовому состоянию представляет собой жидкость, так же как эластомер и текущий полимер. Они различаются между собой лишь по афегатному состоянию, представляя единую жидкую фазу. [c.113]

Соотношение, приведенное в работах [88] для оценки температуры начала интенсивнойтермическойдеструкции Т 1, получено на основании рассмотрения валентно-связанных атомов как набора ангармонических осцилляторов, которые образуют повторяющееся звено полимера. Здесь подход тот же, что и при оценке температуры стеклования Tg и плавления Т , но учитывается энергия химических связей, а не энергия межмолекулярного взаимодействия, хотя последняя существенно влияет и на энергию диссоциации химических связей. Так, например, известно, что энергия распада С-С связей (углерод-углерод) изменяется в пределах от 30 до 90 ккал/моль [64] в зависимости от того, в какую группу входят атомы углерода, т.е. в зависимости от их валентного окружения то же самое относится и к другим парам валентно связанных атомов (С - О, С - 8, С - N и тд.). [c.216]

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]

При воздействии на такие пластмассы теплотой среда молекул значительно изменяется, что обусловливает изменение свойств материала. Дело в том, что при низких температурах энергия молекул недостаточна для преодоления действия сил молекулярного притяжения и подвижность их как бы заморожена , т. е. пластмасса находится в твердо-хрупком состоянии. Вначале с повышением температуры колебания молекул усиливаются, однако изменения их расположения еще невозможны (твердо-вязкое состояние). Лишь при достижении определенной темпераг фы энергия молекул становится достаточной для преодоления сил межмолекулярного взаимодействия, и взаимное расположение молекул изменяется, т. е. материал переходит в высокоэластическое, а затем в пластическое состояние. У частично кристаллических полимеров для аморфной фазы эта температура называется температурой стеклования, а для коисталлической — плавления кристаллов. В основном полимер из твердого состояния в пластическое переходит постепенно, поэтому чаще всего говорят об области температур размягчения. Переход полимера в пластическое состояние сопровождается уменьшением вязкости расплава, т. е. расплав вначале обладает очень большой вязкостью (высокоэластическое состояние), затем при дальнейшем нагревании вязкость уменьшается (состояние пластичности). [c.6]

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]

Все конструкционные термопласты прн нормальных температурах находятся в твердом состоянии (кристаллическом нлн застеклованном). Выше температуры стеклования (Тст) аморфные пластмассы переходят в эластическое (резиноподобное) состояние. Прн дальнейшем нагреве выше температуры плавления (7 пл) кристаллические полимеры переходят в аморфное состояние. Выше температуры текучести Гт и кристаллические, и аморфные пластмассы переходят в вязкотекучее состояние Все эти изменения состояния обычно описываются термомеханическимн кривыми (рнс. 37.2), являющимися важнейшими технологическими характеристиками пластмасс. Образование сварного соединения происходит в интервале вязкотекучего состояния термопластов. Реактопласты при иагреве выше претерпевают радикальные процессы и в отличие от термопластов образуют пространственные полимерные сетки, не способные к взаимодействию без их разрушения, иа что требуется применение специальных химических присадок [c.484]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...