Состояния линейного полимера

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]

Физические состояния линейных полимеров 135 сл. [c.356]

Состояния линейного полимера [c.307]

Линейные полимеры построены из отдельных макромолекул, связанных между собой межмолекулярными силами, величина которых в значительной степени определяет технические свойства вещества. Такие полимеры эластичны, плавятся или размягчаются при нагреве и при охлаждении снова переходят в твердое состояние. [c.18]

Линейные полимеры, такие, как полиэтилен, тефлон, органическое стекло и другие, при нагревании в определенном интервале температур постепенно размягчаются, а затем переходят в вязко-текучее состояние. При охлаждении они снова затвердевают, восстанавливая свои первоначальные свойства. Такие полимеры называются термопластичными. Пластичность полимера в нагретом состоянии используется для формования из него соответствующих изделий. В отличие от низкомолекулярных веществ полимер нельзя превратить в пар еще до достижения точки кипения он подвергается химическому разло кению — деструкции. [c.32]

С изменением температурного режима в аморфных полимерах свойство вынуждаемой эластической деформации проявляется как способность замораживания упругих деформаций последнее состоит в следующем. Если нагреть лист линейного полимера до возникновения в нем каучукоподобного состояния и придать ему путем прессования некоторую форму и охладить полученное таким образом изделие с сохранением его формы (т. е. не снимая пуансона, при помощи которого производилось прессование), то при комнатной температуре эта форма оказывается устойчивой. Однако если описываемое изделие нагреть выше определенной температуры, то оно приобретает вновь форму листа. Следовательно, во-первых, деформации, имевшие место при прессовании, были упругими, во-вторых, охлаждение изделия после прессования, с сохранением его формы, приводило к так называемому замораживанию указанных упругих деформаций. [c.350]

На рис. 6 представлена общая температурная зависимость условно определенного модуля упругости полимеров, известного по результатам многих испытаний. С повышением температуры модуль упругости падает, материал переходит из стеклообразного состояния в высокоэластическое, причем линейный полимер теряет свою упругость и переходит в вязко-текучее состояние. [c.15]

Зависимость напряжения от деформации для линейных и сетчатых полимеров различна. Линейные полимеры в стеклообразном состоянии обладают некоторой подвижностью сегментов, поэтому полимеры не так хрупки, как неорганические вещества. [c.441]

Рис. 21. Схемы состояния макромолекул линейных полимеров а — аморфное беспорядочное 6 — аморфное ориентированное в — кристаллическое

При механическом разрушении полимеров хрупкий разрыв в чистом виде может проявляться, по-видимому, только при температурах, близких к абсолютному нулю. Тем не менее, в зависимости от структуры и состояния полимерного материала, один из указанных механизмов может быть преобладающим. Обнаружено, что уменьшение температуры и увеличение скорости деформирования способствует хрупкому разрушению и, наоборот, увеличение температуры и уменьшение скорости деформирования способствует преобладанию пластического разрушения у линейных полимеров. [c.117]

Кроме ярко выраженного эффекта растрескивания напряженных материалов под действием жидких сред часто наблюдается значительное снижение долговременно статической и усталостной прочности жестких полимеров в стеклообразном состоянии. У эла--стичных и линейных полимеров уменьшение долговременной прочности может и не сопровождаться видимым растрескиванием, а происходит в результате набухания и разрыхления структуры. Устойчивость полимеров к воздействию активных внешних сред в общем случае определяется тремя факторами приложенным напряжением, структурой материала, активностью среды. Естественно, все эти факторы зависят от температуры и их относительная роль может меняться при различных температурах. [c.121]

Термопластичные материалы при нагревании до температуры, меньшей температуры их разложения, размягчаются, а при охлаждении до комнатной температуры возвращаются в первоначальное состояние. Они называются также непревращаемыми материалами и представляют по своей структуре линейные полимеры. [c.52]

Наличие в линейном полимере кристаллической фазы приводит к тому, что ниже температуры плавления—кристаллизации он находится в твердом состоянии (кривая 3 на рис. 5.5), но обладает меньшей жесткостью при Т > Гст- Последнее объясняется взаимодействием кристаллической фазы с аморфной частью полимера. При Т > Гкр кристаллическая фаза плавится и кривая [c.63]

С повышением температуры полимеры линейной структуры макромолекул переходят в пластическое состояние. Особенно удобны для переработки в изделия линейные полимеры, температура перехода в пластическое состояние которых находится значительно ниже [c.27]

Некоторые исходные вещества образуют полимер пространственной структуры, минуя при этом стадию высокомолекулярного линейного полимера. Однако полимер пространственной структуры не переходит в пластическое состояние, поэтому его нельзя формовать в изделие, а его высокая хрупкость затрудняет изготовление изделий резанием. В таких случаях получение полимера (применительно к этим веществам чаще применяют термин смола) приостанавливают на начальной стадии, когда смола представляет собой совокупность еще сравнительно низкомолекулярных соединений. В этой стадии она имеет вязко-текучее состояние и, растворяясь, образует низковязкие растворы. В такой промежуточной стадии смолу обычно называют термореактивной. При обычной температуре термореактивная смола изменяется медленно. С повышением температуры скорость смолообразования нарастает, начинает интенсивно увеличиваться молекулярный вес полимера и он приобретает пространственную структуру. Для предупреждения самопроизвольного отверждения [c.30]

Аморфному линейному полимеру, если он находится не в стеклообразном состоянии, свойственна незатухающая ползучесть, так как элементарные частицы такого полимера не имеют жестких связей и под воздействием силы способны к безграничному относительному перемещению. Положение не изменяется, если пластмасса представляет смесь аморфного линейного полимера с инертным наполнителем, не имеющим сплошности по [c.42]

В вязкотекучем состоянии, так же как и в высокоэластическом, полимер обладает сравнительно небольшим временем релаксации (10 —10 сек). В обоих этих состояниях равновесие устанавливается быстро и переход полимера из высокоэластического в вязкотекучее состояние не отражается на кривых изменения удельного объема и теплоемкости. Изменение состояния можно обнаружить на термомеханической кривой (см. рис. 7), которая для линейных полимеров имеет три участка, соответствующие трем различным физическим состояниям. [c.18]

Неравновесное высокоэластическое состояние полимеров связано с тем, что система линейных цепных молекул не может находиться одновременно и в состоянии полного равновесия и быть напряженной. Всякое напряжение в такой системе будет вызывать или необратимые деформации или течение материала. В результате этого напряжения неизбежно будут уменьшаться и исчезать. Однако вследствие больших размеров молекул вязкость материала может оказаться настолько значительной, что даже за большие промежутки времени процесс течения практически может оказаться незаметным. В этом случае приложенное напряжение не может исчезнуть и вызывает обратимую высокоэластическую деформацию. Таким образом, высокоэластичность проявляется в полной мере тогда, когда необратимой деформацией развивающегося процесса можно пренебречь по сравнению с обратимой высокоэластической деформацией. Таким образом, даже в случае установившейся равновесной высокоэластической деформации линейного полимера в действительности реализуется состояние неполного равновесия. [c.20]

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]

Линейные и разветвленные полимеры построены из отдельных макромолекул, связанных между собой меж-молекулярными силами, величина которых в значительной степени определяет технические свойства вещества. Такие полимеры эластичны, плавятся или размягчаются при нагреве и при охлаждении снова переходят в твердое состояние. Линейные и разветвленные полимеры являются основой термопластичных пластмасс (термопластов). [c.813]

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]

В отличие от линейных полимеров исходные продукты пространственных полимеров могут находиться в вязкотекучем или пластическом состоянии. При нагревании же вследствие образования химических сшивок они утрачивают свою пластичность и переходят в неплавкое состояние. Такие полимеры называются терлорш/сшшнбши с повышением температуры пространственные полимеры не могут не только превращаться в пар, но и переходить в вязкотекучее состояние. [c.32]

Определяя температурную зависимость модуля упругости какого-либо конкретного аморфного линейного полимера в широком интервале температур (например, от —70 до +200° С), мы получим кривую (рис. ]]). В области стеклообразного состояния, когда значение G равно порядка 10 кПсм , происходит одно или несколько резких понижений G. Между областями стеклообразного и равновесно-высоко-эластического состояний имеется упомянутый выше переход, при котором G постепенно падает до 10 кПсм . У разных материалов эти зависимости различны, следовательно, на это влияет химическая и молекулярная структура полимеров. [c.17]

Наряду с термопластами имеется группа термореактивных полимеров, цепные молекулы которых сшиты в отдельных узлах и образуют пространственную сетку. К этим полимерным материалам относятся различные смолы, например, полиэпоксиды с от-вердителями, полиэфиры, фенол, а также поликсилоксан, бакелит и др. Находясь в стекловидном состоянии, термореактивные полимеры обладают сравнительно большой жесткостью, причем закон их упругого деформирования близок к линейному. При наличии растягивающих напряжений термореактивные материалы склонны к хрупкому разрушению с образованием трещин нормального отрыва в отсутствие значительных мгновенно- или вязкопластических деформаций. [c.33]

Водорастворимые полимеры — флокулянты — принадлежат к классу линейных полимеров. В воде флокулянты находятся в не-ионизированном состоянии (неионные флокулянты) либо диссоциируют на ионы (флокулянты-полиэлектролиты). Различают анионные и катионные флокулянты, макроионы которых соответственно заряжены отрицательно или положительно. Полимерная цепь флокулянта является гибкой и при растворении в воде ра- [c.105]

Полимерные матрицы демтся на два основных класса термореактивные и термопластичные. Первые представляют собой сравнительно низковязкие жидкости (при температуре термообработки), которые после пропитки армирующего материала (волокон, нитей, лент, тканей) за счет химических реакций превращаются в неплавкую твердую полимерную матрицу. Этот химический процесс называют отверждением. Вторые представляют собой линейные полимеры, которые могут при повышении температуры многократно переходить в жидкое расплавленное состояние. [c.136]

Целлюлоза — полисахарид, образованный остатками глюкозы, является природным линейным полимером, нитевидные цепи которого жестко связаны гидрооксидными связями. Строение целлюлозы объясняет отсутствие у древесины области высокоэластичного состояния, возникающего при нагревании многих линейных полимеров. [c.242]

В области стеклования ползучесть и релаксация напряжения аморфных полимеров сильн о зависят от молекулярной массы, а в высокоэластическом состоянии (выше Т<.) механические свойства в решающей степени определяются длиной цепи. Важнейшей причиной такой зависимости свойств от молекулярной массы для аморфных линейных полимеров выше является то, что механические характеристики определяются вязкостью и высокоэластич-ностью, которые в первую очередь обусловлены зацеплениями макромолекул. Если вязкость определяет ползучесть полимера, зависимость удлинения от времени становится линейной, т. е. скорость ползучести постоянна. Вязкость расплава полимера, как показано на рис. 3.14 [87], очень резко зависит от молекулярной массы. Если полимерные цепи очень короткие и не способны образовывать зацеплений друг с другом, вязкость примерно пропорциональна молекулярной массе. Когда цепи достаточно длинны и образуют между собой зацепления, их движение друг относительно друга затруднено. В этом случае вязкость расплава [c.67]

Все факторы, приводящие к уменьшению межмолекулярного взаимодействия (пластификация, переход к неполярным П.), обусловливают снижение Тg и Tj. Введение химнч. поперечных связей (напр., вулканизация каучуков) приводит к резкому увеличению Тj, но практически не изменяет ТУменьшение мол. веса линейных полимеров до определ. предела не изменяет Т но снижает Тf. При достаточно низком мол. весе, соответствующем размерам сегмента цепи, высокоэластич. св-ва полностью теряются и П. при нагревании сразу переходит из стеклообразного в вязкотекучее состояние. [c.18]

Т. к. высокополимеров имеют более сложный вид (рис. 2, кривые 4—7). Выше 7 ,. происходит значительное увеличение деформации, к-рая остается обратимой. Далее деформация с темп-рой меняется мало, вплоть до темп-ры текучести f у, после чего становится необратимой. Между стеклообразным и вязкотекучим состояниями, в интервале от Tg до Тр находится вы-сокоэластич. состояние (см. Деформация высокоэластическая). Область высоко эластичности нек-рых линейных полимеров характеризуется несколькими площадками на Т. к. Объясняется это набором различного тина вторичных поперечных связей между макромолекулами, причем при более низкой темп-ре разрушаются наиболее слабые из них, затем более прочные и т. д. В результате при определенных темп-рах материал частично разрушается и деформация скачком возрастает. Резкое возра- [c.315]

Для полной характеристики полимерного материала крайне важно знать температурный интервал между его тепло- и термостойкостью, поскольку этот интервал определяет технологию переработки материала. Для большинства линейных полимеров (алифатические полиамиды, полиолефины, виниловые полимеры и др.) этот интервал достаточно велик (50. .. 150 С) и поэтому можно перерабатывать полимерный материал без разрушения. С уменьшением этого интервала переработка полимерного материала способами, требуюш,ими перевода его в расплавленное состояние, затрудняется. У ряда полимеров (ароматические полиамиды, полибензазолы и др.) показатели тепло- и термостойкости совпадают, что делает невозможным переработку их через расплав. [c.229]

Как и в случае гребнеобразных полимеров, для линейных цепей исследовалась роль гибкости соединительных мостиков в образовании той или иной фазы. Прикладные исследования в области линейных полимеров сосредоточены на том, чтобы можно было использовать вязкоупругие свойства нематических расплавов при обработке полимерных материалов. Это не тривиальная задача, ибо требуется, чтобы такие полимеры в твердом состоянии были достаточно прочными и термостойкими, а также обладали другими заданными свойствами. Патентная литература указывает на довольно широкий фронт исследований, причем большие усилия направлены на создание спла- вов (смесей жестких цепей с одним или двумя гибкими полимерами), полугибких сополимеров (цепей с жесткими и гибкими мономерами), а также новых полугибких полимеров, целенаправленно синтезированных для получения стабильных жидкокристаллических фаз. [c.72]

Типичными представителями аморфных веществ являются полимеры (поли — много, мерос — часть). Основными в структуре полимеров оказываются размеры и периодическое строение молекул. Линейные цепные макромолекулы наиболее характерны для полимерного состояния. К ним примыкают умеренно разветвленные и умеренно сшитые (типа резин) системы, где цепочечная индивидуальность ветвей или участков между узлами сетки в достаточной мере сохраняется. В линейных полимерах макромолекулы представляют собой цепочечные последовательности повторяющихся звеньев, число которых настолько велико, что уже саму молекулу необходимо рассматривать как статистический ансамбль. [c.23]

На основании многих современных работ [2] можно предполагать отсутствие кристаллической структуры у нерастянутых пленок эфиров целлюлозы и многих других линейных полимеров. Такие продукты рассматриваются как жидкости, перешедшие в стеклообразное состояние. В состоянии истинного равновесия их цепеобразные молекулы расположены беспорядочно по отношению друг друга и внутренняя энергия системы мало зависит от взаимного расположения молекул [6]. [c.42]

Определение теплостойкости по методу НИИПП основано на изучении зависимости деформации (глубины вдавливания шарика) полимера от температуры при переходе полимера из стеклообразного состояния в высокозластичное. Температура, соответствующая глубине вдавливания шарика на 0,50 мм (модуль упругости 100 МПа), условно принимается за теплостойкость линейного полимера. [c.23]

Макромолекулы лпг1енных полимеров представляют собой цепп, имеющие длину, в сотпи и тысячи раз превышающую размеры поперечного сечения. Прн разветвленной структуре полимера макромолекулы и.меют боковые ответвления, длина и число которых могут быть различными. Линейные и разветвленные полимеры построены из отдельных макромолекул, связанных между собой межмолекуляр-ными силами, величина которых в значительной степени определяет технические свойства вещества. Такие полимеры эластичны, плавятся или размягчаются при нагреве и при охлаждении снова переходят в твердое состояние. Линейные и разветвленные полимеры служат основой термопластических пластмасс (термопластов). [c.318]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...