Термомеханическая кривая и три состояния полимера.
Полимеры могут находиться в трёх физических состояниях. полимеры не находятся в газообразном состоянии и не образуют низковязкие жидкости при нагревании и вследствие своего большого веса.
Физическое состояние можно характеризовать по изменению мех. свойств. В качестве критерия принимают изменение деформации от температуры при постоянном напряжении (термомеханическая кривая). Тс - температура стеклования, Тт -температура текучести.
1)Стеклообразное состояние - атомы, входящие в состав молекулярной цепочки совершают колебательные движения около состояния равновесия. Движение звеньев и макромолекул не происходит, т.е. упругая деформация, полностью обратима.
2)Высокоэластичное состояние обусловлено гибкостью макромолекул, т.е. их сегментальной подвижностью. Гибкость макромолекул реализуется под воздействием теплового поля в виде внутримолекулярного движения. В результате движения изменяется форма макромолекул. Такое изменение формы макромолекулы называется конформационным изменением. Это изменение ограничено потенциальным барьером, величина которого зависит от хим. состава основной цепи и боковых групп. Происходит в определенном интервале температур и внешне это выражается появлением высокопластичной деформации, которая обратима во времени.
3)Вязкотекучее состояние характеризуется развитием в полимере под действием внешней деформирующей силы необходимых деформаций, т.е. истинного течения. При течении полимера происходит выпрямление его молекулярных цепей, переход в максимально вытянутое состояние. Переработка полимера в изделие происходит при t, при которой он находится в вязкотекучем состоянии. Нарушаются межмолёкулярные связи и деформации необратимы.
|
|
|
Отличие полимеров от низкомолекулярных веществ.
Полимеры отличаются от низкомолекулярных веществ двумя основными характеристиками: молекулярным весом и асимметричным строением макромолекул. Отличия:
1) Полимеры в определенном интервале температур сочетают в себе свойства, как твердого тела, так и жидкости. Специфическое строение полимера и его гибкость обуславливают появлением особого вида деформации - высокоэластичной деформации, составляющей сотни %. Она возникает под действием небольших нагрузок и полностью обратима.
2) Способность образовывать волокна и пленки, т.е. способность проявлять анизотропию свойств. Эта способность обусловлена длиной и гибкостью макромолекул и связана с изменением их формы.
3) Способность к набуханию, которая предшествует полному растворению. Набухание – это процесс растворения низкомолекулярных веществ в полимере. В промышленности процесс останавливают на 1 стадии. Это носит название пластификации.
|
|
|
4) Способность к структурированию при воздействии небольших количеств химически активных элементов. Сущность структурирования заключается в образовании пространственной сетчатой структуры, образовании поперечных хим. связей между отдельными макромолекулами.
Особенности мех. свойств полимеров.
Механические свойства полимеров зависят от структуры и физического состояния полимеров. Могут находиться в 3 физических состояниях: стеклообразном, высокоэластичном и вязкотекучем. Не способны переходить в газообразное состояние. Не образуют низковязких жидкостей при нагревании, вследствие своего большого молекулярного веса.
Физическое состояние можно характеризовать по изменению мех. свойств в качестве критерия: изменения деформации от температуры при постоянном напряжении.
1)Стеклообразное состояние - атомы, входящие в состав молекулярной цепочки совершают колебательные движения около состояния равновесия. Движение звеньев и макромолекул не происходит, т.е. упругая деформация, полностью обратима.
2)Высокоэластичное состояние обусловлено гибкостью макромолекул, т.е. их сегментальной подвижностью. Гибкость макромолекул реализуется под воздействием теплового поля в виде внутримолекулярного движения. В результате движения изменяется форма макромолекул. Такое изменение формы макромолекулы называется конформационным изменением. Это изменение ограничено потенциальным барьером, величина которого зависит от хим. состава основной цепи и боковых групп. Происходит в определенном интервале температур и внешне это выражается появлением высокопластичной деформации, которая обратима во времени.
|
|
|
3)Вязкотекучее состояние характеризуется развитием в полимере под действием внешней деформирующей силы необходимых деформаций, т.е. истинного течения. При течении полимера происходит выпрямление его молекулярных цепей, переход в максимально вытянутое состояние. Переработка полимера в изделие происходит при t, при которой он находится в вязкотекучем состоянии. Нарушаются межмолёкулярные связи и деформации необратимы.
Дата добавления: 2019-02-12; просмотров: 399; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!