Физические методы исследования полимеров. Шестаков А.С. - 54 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ВГУ | Воронеж

Составители: 

Рубрика: 

54
расстояния и углы между направлениями валентных связей, поскольку
другие виды молекулярных движений затруднены.
Рис.54 Термомеханическая кривая Рис.55 Термомеханическая кривая
низкомолекулярного кристалли- аморфного полимера. Т
с
– температу-
ческого вещества. ра стеклования; Т
т
температура текучес-
ти; Т
к
– температура достижения 100%
деформации; АВ – высокоэластическая
деформация; ВС – деформация вязкого
течения.
Переход полимера из стеклообразного состояния в высокоэластиче-
ское и затем в вязкотекучее можно охарактеризовать температурами стек-
лования Т
с
и текучести Т
т
, которые являются средними температурами об-
ластей переходов из стеклообразного в высокоэластическое и из высоко -
эластического в вязкотекучее состояние .
Т
с
находят , как точку пересечения продолжения прямолинейного
участка ТМК, соответствующего стеклообразному состоянию полимера, и
продолжения восходящей линии в высокоэластической области.
Т
т
определяют, как точку пересечения прямолинейного участка
ТМК, находящегося в области высокоэластической деформации и восхо -
дящей части кривой в области вязкого течения.
Деформация аморфного полимера, находящегося в стеклообразном
состоянии, при умеренных деформирующих нагрузках очень мала (1-2%).
Сравнительно большая обратимая деформация полимера, находящегося в
высокоэластическом состоянии, связана с возможностью перемещения
фрагментов цепей макромолекул. Для полимеров в вязкотекучем состоя-
нии свойственна пластическая деформация, обусловленная перемещением
макромолекул под воздействием приложенной нагрузки . Деформация в
этой области описывается закономерностями вязкого течения.
Следует учитывать, что термомеханическая кривая не является мо-
лекулярной характеристикой полимера, а описывает свойства полимерного
материала. Именно в том, что термомеханический метод позволяет полу-
чать сведения о свойствах полимерных материалов , находящихся в том
виде , в котором они применяются в изделиях, и состоит главная ценность
этого метода исследования полимеров .
Для получения ТМК используются приборы, различающиеся конст -
руктивными особенностями. Исторически первыми появились динамомет-
                                          54
расст ояния и углы ме ж ду направ ле ниями в але нт ных св язе й, поскольку
другие в иды моле кулярных дв иж е ний зат рудне ны.




Рис.54 Т е рмоме ханич е скаякрив ая           Рис.55 Т е рмоме ханич е скаякрив ая
низкомоле кулярного крист алли-                аморфного полиме ра. Тс – т е мпе рат у-
ч е ского в е ще ст в а.                       ра ст е клов ания; Тт т е мпе рат ура т е куч е с-
                                                т и; Тк– т е мпе рат ура дост иж е ния100%
                                                де формац ии; АВ – в ысокоэласт ич е ская
                                                де формац ия; ВС – де формац ияв язкого
                                                т е ч е ния.
        Пе ре ход полиме ра из ст е клообразного сост ояния в в ысокоэласт ич е -
ское и зат е м в в язкот е куч е е мож но охаракте ризов ат ь т е мпе рат урами ст е к-
лов ания Тс и т е куч е ст и Тт , кот орые яв ляю т ся сре дними т е мпе рат урами об-
ласт е й пе ре ходов из ст е клообразного в в ысокоэласт ич е ское и из в ысоко-
эласт ич е ского в в язкот е куч е е сост ояние .
        Тс находят , как т оч ку пе ре се ч е ния продолж е ния прямолине йного
уч аст ка ТМ К , соот в е т ст в ую ще го ст е клообразному сост оянию полиме ра, и
продолж е нияв осходяще й линии в в ысокоэласт ич е ской област и.
        Тт опре де ляю т , как т оч ку пе ре се ч е ния прямолине йного уч аст ка
Т М К , находяще гося в област и в ысокоэласт ич е ской де формац ии и в осхо-
дяще й ч аст и крив ой в област и в язкого т е ч е ния.
        Д е формац ия аморфного полиме ра, находяще гося в ст е клообразном
сост оянии, при уме ре нных де формирую щих нагрузках оч е нь мала (1-2%).
С рав нит е льно больш ая обрат имая де формац ия полиме ра, находяще гося в
в ысокоэласт ич е ском сост оянии, св язана с в озмож ност ью пе ре ме ще ния
фрагме нт ов ц е пе й макромоле кул. Д ля полиме ров в в язкот е куч е м сост оя-
нии св ойст в е нна пласт ич е ская де формац ия, обуслов ле нная пе ре ме ще ние м
макромоле кул под в озде йст в ие м прилож е нной нагрузки. Д е формац ия в
эт ой област и описыв ае т сязакономе рност ями в язкого т е ч е ния.
        С ле дуе т уч ит ыв ат ь, ч т о т е рмоме ханич е ская крив ая не яв ляе т ся мо-
ле кулярной характе рист икой полиме ра, а описыв ае т св ойст в а полиме рного
мат е риала. И ме нно в т ом, ч т о т е рмоме ханич е ский ме т од позв оляе т полу-
ч ат ь св е де ния о св ойст в ах полиме рных мат е риалов , находящихся в т ом
в иде , в кот ором они приме няю т ся в изде лиях, и сост оит глав ная ц е нност ь
эт ого ме т ода иссле дов анияполиме ров .
        Д ля получ е ния Т М К использую т ся приборы, различ аю щие ся конст -
руктив ными особе нност ями. И ст орич е ски пе рв ыми появ ились динамоме т -

Страницы