Физическое состояние - полимер
Cтраница 1
 |
Кривая растяжения кристаллического полимера.| Термомеханическая кривая аморфного полимера ( звездочкой отмечена температура начала термодеструкции. [1] |
Физическое состояние полимеров при нагревании характеризуется их деформационной способностью под действием постоянного усилия. Механизм перехода полимера из одного физического состояния в другое можно представить исходя из особенностей теплового движения макромолекул. У полимера одновременные поступательные или даже колебательные движения молекул в целом невозможны. Благодаря значительной гибкости макромолекул их относительное перемещение происходит не сразу, а постепенно, частями, в результате теплового движения отдельных сегментов. В то время как перемещается один из сегментов макромолекулы, другие сегменты могут не изменять своего относительного расположения. Сегментом называют средний статистический отрезок макромолекулы, перемещающийся как единое целое в элементарном акте теплового движения. [2]
Физическое состояние полимера в условиях эксплуатации, частичная или полная его кристалличность обусловливают комплекс его механических свойств и характер практического применения. [3]
Физическое состояние полимера при определенных условиях разрушения оказывает сильное влияние на внешний вид поверхности разрушения, при этом изменения химической структуры аморфного полимера могут влиять на его физическое состояние. [4]
Физические состояния полимеров отличаются от физических состояний низкомолекулярных веществ вследствие своеобразного строения макромолекул и обусловленного этим необычного характера их тепловых движений. Особенно ярко проявляются отличительные особенности полимеров в тех случаях, когда макромолекулы, состоящие из большого числа звеньев, имеют линейную форму. Под влиянием тепловых толчков атомы этой длинной цепи поворачиваются относительно ковалентной связи. Угол поворота каждого из них различен, так как зависит не только от тепловой энергии данного атома, но и от его расположения в цепи, угла вращения соседних атомов, от силы взаимодействия с контактирующими с ним звеньями соседних макромолекул. Не перемещаясь в пространстве, каждая макромолекула находится в непрерывном движении, которое выражается в непрерывной смене конформаций. [5]
Физическое состояние полимера, как и любого другого молекулярного вещества, в первую очередь зависит от взаимодействий между отдельными молекулами. Поскольку большинство полимеров заключает в себе длинную цепь или каркас из повторяющихся единиц, разумной моделью такой системы можно считать блюдо с вареной лапшой. [6]
 |
График изменения состояния аморфного вещества. [7] |
Физические состояния полимеров при нагревании характеризуются их деформационной способностью под действием постоянного усилия. На рис. 65 приведена зависимость величины деформации под действием постоянного усилия от температуры нагрева аморфного полимера. [8]
 |
Типичная термомеханическая кривая аморфных полимеров линейного строения. [9] |
Физические состояния полимеров наглядно иллюстрирует тер-мо. Первый участок ( /) соответствует стеклообразному состоянию, в пределах которого деформации эластомера невелики. Величина деформации Majjo зависит от температуры при небольших значениях напряжения. [10]
 |
Термомеханическая кривая. [11] |
Физические состояния полимеров и границы их существования изучают разными методами, но чаще всего их определяют по изменению деформации материала под нагрузкой при изменении температуры. [12]
Физическое состояние полимера чаще всего определяют, изучая механические свойства, а именно деформируемость. Величину деформируемости определяют методом термомеханических кривых, предложенным Александровым и Лазуркиным [11] для периодических и Каргиным и Соголовой [12, 13] для статических деформаций. [13]
Каждое физическое состояние полимера имеет определенное значение для его переработки или применения. Если область Тс-УХР является достаточно протяженной и включает комнатную температуру, то скорее всего этот полимер найдет применение как пластмасса. Если комнатная температура совпадает с областью Т т - Тс, то скорее всего этот полимер найдет применение в качестве эластомера. Такой подход к оценке применимости полимеров в качестве пластмассы или в качестве каучука является очень условным. Существенно здесь то, что никаких принципиальных различий между пластмассами и каучуками нет, за исключением того, что для первых температура стеклования оказывается, как правило, выше, а для вторых ниже комнатной. [14]
Каждому физическому состоянию полимера соответствует определенный способ переработки: в твердом состоянии могут быть использованы механические методы ( точение, сверление, фрезерование и др.), в высокоэластическом - пневмо - и вакуум-формование, гибка, штампование и другие, а в вязкотекучем - литье под давлением, экструзия, прессование и др. Таким образом, для определения температурных областей, в пределах которых может быть использован тот или иной метод переработки, необходимо знать температуры, при которых полимер переходит из одного физического состояния в другое. Кроме того, знание указанных температур необходимо для оценки эксплуатационных характеристик полимерных материалов ( верхней допустимой температуры применения) и определения температуры, до которой следует охлаждать изделия на заключительной стадии переработки во избежание деформации при их удалении из формующего инструмента или при транспортировке. [15]
Страницы: 1 2 3 4