Физические методы исследования полимеров. Шестаков А.С. - 57 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ВГУ | Воронеж

Составители: 

Рубрика: 

57
длина совпадает с механическим сегментом полимера и характеризует его
гибкость следующим образом: чем короче сегмент – тем больше гибкость.
Рис.58 Термомеханические кривые Рис.59 Термомеханические кривые
изотактического полистирола: структурирующихся полимеров при
1 – аморфный полимер; 2 – кристалличес- образовании поперечных связей
кий полимер. выше Т
т
(1) и ниже Т
т
(2).
Характер термомеханических кривых зависит от фазового состояния
полимера. Так, при нагревании аморфного изотактического полистирола
выше Т
с
он переходит в высокоэластическое состояние , что приводит к
кристаллизации; в результате увеличивается жёсткость полимерной систе-
мы и снижается её деформация (рис.58, кривая 1). После достижения Т
т
полимер сразу переходит в вязкотекучее состояние . В случае изотактиче-
ского полистирола, заранее полученного в кристаллическом состоянии
(рис.58, кривая 2), наблюдается аналогичная картина, но без перехода по -
лимера в высокоэластическое состояние .
При интерпретации результатов термомеханических испытаний по -
лимеров следует помнить, что форма ТМК существенно зависит от хими-
ческих процессов , которые могут протекать при нагревании структуриру-
щихся полимеров. В этом случае форма ТМК зависит от того , в какой об-
ласти температур реакции сшивания протекают наиболее интенсивно. Ес-
ли сшивание происходит при температуре выше температуры текучести,
то полимер переходит в вязкотекучее состояние , но по мере образования
поперечных связей величина деформации течения уменьшается. При обра-
зовании достаточно большого числа поперечных связей течение становит -
ся невозможным, и полимер из вязкотекучего состояния переходит в высо -
коэластическое , а затем и в стеклообразное . Если же поперечные связи в
полимере образуются в то время, когда полимер находится в высокоэла-
стическом состоянии, то в вязкотекучее состояние он не переходит вооб-
ще . По мере увеличения числа поперечных связей такой полимер перехо -
дит в стеклообразное состояние . Высказанные положения иллюстрирует
рис.59.
Еще одним весьма важным фактором, способным существенно вли-
ять на форму и характер ТМК, является присутствие в полимере пласти-
                                          57
длина сов падае т с ме ханич е ским се гме нт ом полиме ра и характе ризуе т е го
гибкост ь сле дую щим образом: ч е м короч е се гме нт – т е м больш е гибкост ь.




Рис.58 Т е рмоме ханич е ские крив ые        Рис.59 Те рмоме ханич е ские крив ые
изот актич е ского полист ирола:             ст руктурирую щихсяполиме ров при
1 – аморфный полиме р; 2 – крист аллич е с-   образов ании попе ре ч ных св язе й
кий полиме р.                                  в ыш е Тт (1) и ниж е Тт (2).
        Характе р т е рмоме ханич е ских крив ых зав исит от фазов ого сост ояния
полиме ра. Т ак, при нагре в ании аморфного изот актич е ского полист ирола
в ыш е Тс он пе ре ходит в в ысокоэласт ич е ское сост ояние , ч т о прив одит к
крист аллизац ии; в ре зульт ат е ув е лич ив ае т ся ж ё ст кост ь полиме рной сист е -
мы и сниж ае т ся е ё де формац ия (рис.58, крив ая 1). После дост иж е ния Тт
полиме р сразу пе ре ходит в в язкот е куч е е сост ояние . В случ ае изот актич е -
ского полист ирола, заране е получ е нного в крист аллич е ском сост оянии
(рис.58, крив ая 2), наблю дае т ся аналогич ная карт ина, но бе з пе ре хода по-
лиме ра в в ысокоэласт ич е ское сост ояние .
        При инт е рпре т ац ии ре зульт ат ов т е рмоме ханич е ских испыт аний по-
лиме ров сле дуе т помнит ь, ч т о форма Т М К суще ст в е нно зав исит от хими-
ч е ских проц е ссов , кот орые могут прот е кат ь при нагре в ании ст руктуриру-
щихся полиме ров . В эт ом случ ае форма Т М К зав исит от т ого, в какой об-
ласт и т е мпе рат ур ре акц ии сш ив ания прот е каю т наиболе е инт е нсив но. Е с-
ли сш ив ание происходит при т е мпе рат уре в ыш е т е мпе рат уры т е куч е ст и,
т о полиме р пе ре ходит в в язкот е куч е е сост ояние , но по ме ре образов ания
попе ре ч ных св язе й в е лич ина де формац ии т е ч е нияуме ньш ае т ся. При обра-
зов ании дост ат оч но больш ого ч исла попе ре ч ных св язе й т е ч е ние ст анов ит -
сяне в озмож ным, и полиме р из в язкот е куч е го сост оянияпе ре ходит в в ысо-
коэласт ич е ское , а зат е м и в ст е клообразное . Е сли ж е попе ре ч ные св язи в
полиме ре образую т ся в т о в ре мя, когда полиме р находит ся в в ысокоэла-
ст ич е ском сост оянии, т о в в язкот е куч е е сост ояние он не пе ре ходит в ооб-
ще . По ме ре ув е лич е ния ч исла попе ре ч ных св язе й т акой полиме р пе ре хо-
дит в ст е клообразное сост ояние . В ысказанные полож е ния иллю ст рируе т
рис.59.
        Е ще одним в е сьма в аж ным фактором, способным суще ст в е нно в ли-
ят ь на форму и характе р ТМ К , яв ляе т ся присут ст в ие в полиме ре пласт и-

Страницы