Переработка полимеров и композитов в твердой фазе. Баронин Г.С - 9 стр.

UptoLike

3. ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОПТИМАЛЬНЫХ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ
ПАРАМЕТРОВ ПЕРЕРАБОТКИ ТЕРМОПЛАСТОВ В ТВЁРДОЙ ФАЗЕ
Одной из важнейших проблем, которую решает современная полимерная наука, является установление
взаимосвязи макроскопических физических свойств полимеров в твёрдом состоянии с их структурой и
характером теплового движения соответствующих кинетических единиц. Понять механизм проявления тех или
иных макроскопических свойств полимерных материалов это значит получить возможность влиять на них в
нужном направлении, т.е. научиться создавать полимерные материалы с заданными свойствами [4, 5, 22].
Последнее особенно важно при изучении нового технологического процесса переработки полимеров методами
пластического деформирования, при определении оптимальных технологических параметров твёрдофазной
переработки полимеров.
Наибольшую информацию для решения указанной проблемы можно получить при комплексном изучении
структуры и процессов молекулярной релаксации в полимерных системах различными физическими методами [2
– 16, 35].
С целью определения оптимального температурного режима низкотемпературного формования
используются различные физико-химические методы: дилатометрический, термомеханический, измерения
диэлектрических потерь, динамический механический метод и др. [2].
Важным условием практической реализации новых способов является не только определение оптимальных
технологических параметров переработки термопластов в твёрдой фазе, но и оценка качества получаемых
изделий. Температурно-силовое воздействие на полимер при получении изделий в твёрдой фазе приводит к
сложным структурным превращениям в материале, которые определяются как природой полимера, так и
конфигурацией готового изделия. Поэтому для определения оптимальных технологических параметров
переработки термопластов методами пластического деформирования и оценки эксплуатационных свойств
изделий не пригодны стандартные методы испытаний, использующие определённую форму образцов. В связи с
этим в настоящем учебном пособии предлагается ряд новых методов и методик получения технологических
параметров и эксплуатационных характеристик готовых изделий, которые дают важную информацию,
отражающую происходящие структурные изменения в полимере и коррелирующую с данными других
испытаний.
Л а б ора т о р н а я раб о т а 1
ДИЛАТОМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД ИССЛЕДОВАНИЯ
ПОЛИМЕРОВ
Цель работы
: определение релаксационных переходов в полимерах в температурной области
Т
293
Т
с
(
Т
пл
).
Приборы и принадлежности
: микроскоп МБС-10, линейный дилатометр, цифровая камера разрешением 320
× 240 пикселей, криотермокамера специальной конструкции, измерительный модуль Е-270, ПЭВМ (IBM PC),
ЛАТР, вентилятор, термометр, термошкаф, образцы полимера.
Методические указания
Дилатометрия основана на изменении объёма тел при изменении температуры. С помощью дилатометрии
изучают температурную зависимость линейного и объёмного расширения полимеров, аномалии при плавлении,
кристаллизации и стекловании, переходы одной кристаллической модификации в другую и конформационные
переходы в твёрдых полимерах и их расплавах. Указанные переходы исследуют чаще всего при постоянной
скорости нагрева или охлаждения при помощи дилатометров различной конструкции.
Дилатометрические исследования проводятся на оптическом дилатометре (рис. 3.1).
Он состоит из криотермокамеры специальной конструкции и микроскопа, установленных на
теплоизолированном основании. Криотермокамера изготовлена из тугоплавкого металла. Основными её частями
являются массивный корпус с электронагревательными элементами и металлическая планка, которая
вкладывается в паз корпуса и укрепляется с помощью винта. Планка и паз тщательно отшлифованы.
Образец в виде цилиндрического прутка диаметром 5·10
–3
м и длиной 55·10
–3
м помещается в паз и
закрывается планкой. Один