Полимерные соединения и их применение. Максанова Л.А - 61 стр.

UptoLike

Рубрика: 

только отдельные звенья (сегменты). Отсюда, перемещение
всей макромолекулы происходит в результате последова-
тельного перемещения ее сегментов. Одновременное пере-
мещение всей макромолекулы как единого целого невоз-
можно, так как энергия, необходимая для отрыва макромо-
лекулы от ее соседей, превышает энергию химических свя-
зей в главной цепи.
Исходя из этого видно, что вязкое течение в полиме-
рах есть направленное под действием внешних сил после-
довательное перемещение отдельных звеньев цепи, в ре-
зультате которого перемещается центр тяжести всей макро-
молекулы, то есть форма и размеры полимерных цепей не-
обратимо изменяются. При течении происходит перемеще-
ние жидкости друг относительно друга, тем легче, чем
меньше их трения друг о друга, чем ниже вязкость жидко-
сти.
Последовательное перемещение сегментов макромо-
лекулы связано с распрямлением цепей, изменением кон-
формаций полимера, следовательно, с высокоэластической
деформацией. Отсюда, процесс вязкого течения полимеров
неразрывно связан с высокоэластической деформацией, что
не характерно для низкомолекулярных жидкостей. Для изу-
чения вязкотекучего состояния полимеров необходимо раз-
деление деформации течения и высокоэластической дефор-
мации. Такое разделение трудно и сложно провести, поэто-
му вязкотекучее состояние высокомолекулярных соедине-
ний недостаточно исследовано.
При достаточно высоких температурах относительные
перемещения цепей как единого целого настолько облегча-
ются, что наступает так называемое истинное течение - пе-
реход полимера из высокоэластического состояния в вязко-
текучее, что отражено на термомеханической кривой участ-
ком III (рис. 23). Переход сопровождается резким увеличе-
нием деформации.
Температура перехода из высокоэластического состоя-
ния в вязкотекучее - температура текучести Т
Т
. Температура
текучести представляет собой среднее значение температур
той области, в которой возникает истинное течение полиме-
ра. Она зависит от режима деформации, от молекулярной
массы полимера, гибкости его цепи, полимолекулярности и
полярности.
В.А.Каргин и Т.И.Соголова впервые провели изучение
влияние молекулярного веса на температуру текучести. Тер-
момеханические кривые полимеров одного полимергомоло-
гов показали, что низкомолекулярные полимергомологи на-
ходятся только в двух состояниях: стеклообразном и жид-
ком, причем температуры стеклования и текучести совпада-
ют. По мере увеличения молекулярного веса эти температу-
ры расходятся на Т
с
и Т
Т
, на кривой появляются три участка.
При дальнейшем увеличении молекулярного веса температу-
ра стеклования остается постоянной, а температура текуче-
сти повышается, разность Т
Т
Т
с
тем больше, чем больше
молекулярный вес полимера.
Высокомолекулярные полимеры с гибкими цепями
имеют низкие температуры стеклования и высокие темпера-
туры текучести, обладают широким температурным интер-
валом эластичности (от –70
0
до +250
0
С). Полимеры с боль-
шим молекулярным весом и жесткими цепями характеризу-
ются высокими температурами стеклования и небольшим
интервалом эластичности (от 100
0
до 150
0
С). С увеличением
молекулярного веса температура текучести аморфных ли-
нейных полимеров всегда повышается, что надо учитывать
при переработке их в изделия.
Полимолекулярность полимеров сказывается на термо-
механических кривых, для них они приобретают некоторый
«размытый» характер. Это объясняется тем, что полимеры с
различными молекулярными массами переходят в вязкоте-
кучее состояние при разных температурах.
только отдельные звенья (сегменты). Отсюда, перемещение          Температура перехода из высокоэластического состоя-
всей макромолекулы происходит в результате последова-       ния в вязкотекучее - температура текучести ТТ. Температура
тельного перемещения ее сегментов. Одновременное пере-      текучести представляет собой среднее значение температур
мещение всей макромолекулы как единого целого невоз-        той области, в которой возникает истинное течение полиме-
можно, так как энергия, необходимая для отрыва макромо-     ра. Она зависит от режима деформации, от молекулярной
лекулы от ее соседей, превышает энергию химических свя-     массы полимера, гибкости его цепи, полимолекулярности и
зей в главной цепи.                                         полярности.
      Исходя из этого видно, что вязкое течение в полиме-        В.А.Каргин и Т.И.Соголова впервые провели изучение
рах есть направленное под действием внешних сил после-      влияние молекулярного веса на температуру текучести. Тер-
довательное перемещение отдельных звеньев цепи, в ре-       момеханические кривые полимеров одного полимергомоло-
зультате которого перемещается центр тяжести всей макро-    гов показали, что низкомолекулярные полимергомологи на-
молекулы, то есть форма и размеры полимерных цепей не-      ходятся только в двух состояниях: стеклообразном и жид-
обратимо изменяются. При течении происходит перемеще-       ком, причем температуры стеклования и текучести совпада-
ние жидкости друг относительно друга, тем легче, чем        ют. По мере увеличения молекулярного веса эти температу-
меньше их трения друг о друга, чем ниже вязкость жидко-     ры расходятся на Тс и ТТ, на кривой появляются три участка.
сти.                                                        При дальнейшем увеличении молекулярного веса температу-
      Последовательное перемещение сегментов макромо-       ра стеклования остается постоянной, а температура текуче-
лекулы связано с распрямлением цепей, изменением кон-       сти повышается, разность ТТ – Тс тем больше, чем больше
формаций полимера, следовательно, с высокоэластической      молекулярный вес полимера.
деформацией. Отсюда, процесс вязкого течения полимеров           Высокомолекулярные полимеры с гибкими цепями
неразрывно связан с высокоэластической деформацией, что     имеют низкие температуры стеклования и высокие темпера-
не характерно для низкомолекулярных жидкостей. Для изу-     туры текучести, обладают широким температурным интер-
чения вязкотекучего состояния полимеров необходимо раз-     валом эластичности (от –700 до +2500 С). Полимеры с боль-
деление деформации течения и высокоэластической дефор-      шим молекулярным весом и жесткими цепями характеризу-
мации. Такое разделение трудно и сложно провести, поэто-    ются высокими температурами стеклования и небольшим
му вязкотекучее состояние высокомолекулярных соедине-       интервалом эластичности (от 1000 до 1500 С). С увеличением
ний недостаточно исследовано.                               молекулярного веса температура текучести аморфных ли-
      При достаточно высоких температурах относительные     нейных полимеров всегда повышается, что надо учитывать
перемещения цепей как единого целого настолько облегча-     при переработке их в изделия.
ются, что наступает так называемое истинное течение - пе-        Полимолекулярность полимеров сказывается на термо-
реход полимера из высокоэластического состояния в вязко-    механических кривых, для них они приобретают некоторый
текучее, что отражено на термомеханической кривой участ-    «размытый» характер. Это объясняется тем, что полимеры с
ком III (рис. 23). Переход сопровождается резким увеличе-   различными молекулярными массами переходят в вязкоте-
нием деформации.                                            кучее состояние при разных температурах.