На главную

Статья по теме: Коэффициенты расширения

Предметная область: полимеры, синтетические волокна, каучук, резина

Скачать полный текст

Полученное выражение содержит только определяемые непосредственно из эксперимента коэффициенты расширения и требует знания состава системы. Оно отличается от обычного уравнения тем, что в него входят величины суммарных коэффициентов расширения и объемные доли компонентов. Это делает удобной экспериментальную проверку уравнения. Оно может быть также использовано в качестве критерия образования истинной микрогетерогенности в" смеси или в блок-сополимере. Действительно, это уравнение должно соблюдаться только при микрорасслоении системы на две фазы. Если обе фазы или жесткие блоки в системе распределены равномерно и их функция сводится только к образованию нелокализованных узлов пространственной структуры (в соответствии с представлениями, развиваемыми для полимерных гелей [372]), то систему нельзя рассматривать как микрорасслоившуюся и, следовательно, второй переход будет связан с распадом узлов пространственной сетки, как при обычном стекловании в гомогенной системе. В этом случае уравнение Симхи — Бойера должно быть применено в обычном виде, даже если наблюдаются две тем-[6, С.243]

Формула Симхи —Бойера основана на предположении о том, что тепловое расширение полимеров вблизи Tg можно описать с помощью лишь двух коэффициентов Р; и Pg, которые практически не должны зависеть от температуры. В то же время экспериментальные данные показывают, что термические коэффициенты расширения полимеров изменяются с температурой как ниже, так и выше температуры стеклования. Результаты экспериментов свидетельствуют о том, что даже вблизи температуры жидкого гелия термические коэффициен: ты расширения всех исследованных полимеров изменяются с температурой и при Т—Ю стремятся к нулю. Для описания теплового расширения аморфных полимеров Ишинабе и Ишикава [39] использовали модельные представления. Они предположили, что полимерные цепи в аморфном состоянии образуют гексагональную (координационное число 6) или тетрагональную (координационное число 4) решетку. Предполагалось, что существует асимметрия поля дисперсионных сил, связанных с парным взаимодействием между повторяющимися единицами различных цепей. Полная потенциальная энергия находилась путем суммирования парных взаимодействий по всей решетке, исключая собственную энергию каждой полимерной цепи. Такой подход в сущ-[8, С.169]

Так же как и теплоемкость, ее и р зависят от температуры, физического и фазового состояния и структурных характеристик полимера. Температурная зависимость термических коэффициентов « и р по характеру аналогична температурной зависимости теплоемкости. Для аморфных полимеров в области низких температур значение а невелико и при 7-^0 а -"О До Т термические коэффициенты расширения а и [1 примерно равны между собой и несколько повышаются с ростом температуры При Гс наблюдается резкое увеличение а. к $ (скачок термического коэффициента) в узком температурном интервале (2—5 К) Ниже приведены коэффициенты линейного расширения некоторых полимеров выше и ниже Тс:[1, С.365]

Большое количество изделий из пластмасс находит широкое применение лишь потому, что их стоимость удалось снизить до уровня стоимости аналогичных изделий, изготовленных из обычных материалов. Это достигается за счет добавления в полимер различных наполнителей, таких, например, как глина,, древесная мука и кремнезем. Эти дешевые и инертные вещества вводятся в полимеры для снижения их стоимости. Однако, помимо этого, наполнители придают материалу ряд ценных свойств11. Коэффициенты расширения пластмасс выше, чем у большинства неорганических материалов, с которыми их сравнивают. Поэтому добавление неорганических наполнителей снижает усадку и коэффициент объемного расширения, но повышает жесткость, теплопроводность и электрическую прочность полимеров5. При полимеризации некоторых полимеров выде-[9, С.180]

Температуры стеклования, определяемые разными методами, не всегда совпадают друг с другом, что связано с кинетическим характером этого процесса и участием в нем различных структурных элементов. Стеклование полимерных систем описывается в рамках теории свободного объема. Развитие ее в работах Симхи и Бойера [200] и Вильямса— Лэндела — Ферри [198] позволило установить, что для большинства систем величина произведения (аш — термические коэффициенты расширения соответственно выше и ниже температуры стеклования) и что доля свободного объема при Тс равна универсальному ее значению 0,025.[6, С.240]

В относительно редких случаях композиция клея проста и состоит из двух компонентов: полимера и растворителя. Многие полимеры нуждаются в модификации, и поэтому в состав клея вводятся различные добавки. Особенно сложен состав тех клеев, где полимер образуется в процессе склеивания путем полимеризации (поликонденсации). Модификация некоторых свойств конечной полимерной пленки достигается также путем введения наполнителей, повышающих разрывную и сдвиговую прочность полимера и изменяющих иногда в нужном направлении температурные коэффициенты расширения его, что снижает вредные внутренние напряжения в клеевых слоях. Более важным моментом, чем в случае поверхностных покрытий (особенно декоративных, а не защитных), является прочность полимерной пленки. Поэтому при выборе полимера для клеевой основы обращают внимание и на степень полимеризации, от которой в известных пределах зависит прочность на разрыв и хрупкость клеевого слоя.[7, С.330]

До сих пор не существует достаточно строгой и последовательной теории теплового расширения полимеров. Большая часть теоретических и экспериментальных работ посвящена в основном изучению стеклования и изменению термического коэффициента расширения полимеров вблизи Tg. Иногда полагают, что полимеры имеют два термических коэффициента расширения. Один из них, рё, считается не зависящим от температуры при T<,Tg, а второй, рг, — слабо зависящим от температуры (при T>Tg) и большим, чем первый. Если обозначить через р; и pg термические коэффициенты расширения соответственно выше и ниже температуры стеклования, то, согласно Симхе и Бойеру [37][8, С.168]

При действии агрессивных сред на связующее — полимерную основу композиционных материалов — протекают реакции окисления, гидролиза, дегидратации и др., которые, однако, характеризуются своими особенностями, обусловленными гетерогенностью системы. Разрушение начинается с поверхности раздела полимер — наполнитель вследствие ухудшения их адгезионных свойств, ослабления и нарушения связи между ними. Агрессивная среда может способствовать также вымыванию полимерного связующего. Оба процесса приводят к нарушению структуры композиционного материала. Кроме того, наполнитель (например, стеклянное волокно) и связующее имеют различные термические коэффициенты расширения, поэтому при нагревании изменяются внутренние напряжения, образуются пустоты, поры, трещины и другие дефекты и облегчается диффузия среды в композиционный материал, ускоряется его разрушение.[5, С.16]

Таблица V.2. Термические коэффициенты расширения смесей полимеров[6, С.246]

Таблица III. 2. Термические коэффициенты расширения и значения постоянных для наполненных полимеров[6, С.110]

Рассмотрим характер теплового линейного расширения пленок, вырезанных перпендикулярно оси ориентации. При повышении температуры в зависимости от степени вытяжки прямолинейная связь нарушается, причем в отличие от серии предыдущих образцов коэффициенты линейного расширения резко возрастают. Так, для образцов с предварительной вытяжкой на 15, 30, 40 и 50% коэффициенты расширения увеличиваются при температурах 210, 200, 185 и 180° соответственно.[11, С.334]

... отрезано, скачайте архив с полным текстом ! Полный текст статьи здесь



ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ МЕХАНИКА СТУДЕНТАМ!!!
Задачи по теоретической механике из сборника курсовых работ под редакцией А.А. Яблонского, Кепе, Диевского. Быстро, качественно, все виды оплат, СМС-оплата.
А также: Готовые решения задач по теормеху из методичек Тарга С.М. 1988 и 1989 г. и задачника Мещерского. Решение любых задач по термеху на заказ.
Если Вам нужны решения задач по Физике из методички Чертова А.Г. для заочников, а также решебнки: Прокофьева, Чертова, Воробьёва и Волькинштейна. Решение любых задач по физике и гидравлике на сайте fiziks.ru
Что самое приятное на любом из этих сайтов Вы можете заказать решение задач по другим предметам: химия, высшая математика, строймех, сопромат, электротехника, материаловедение, ТКМ и другие.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Тугов И.И. Химия и физика полимеров, 1989, 433 с.
2. Рейтлингер С.А. Проницаемость полимерных материалов, 1974, 271 с.
3. Барштейн Р.С. Пластификаторы для полимеров, 1982, 197 с.
4. Чернин И.З. Эпоксидные полимеры и композиции, 1982, 231 с.
5. Воробьёва Г.Я. Химическая стойкость полимерных материалов, 1981, 296 с.
6. Липатов Ю.С. Физическая химия наполненных полимеров, 1977, 303 с.
7. Папков С.П. Физико-химические основы переработки растворов полимеров, 1971, 372 с.
8. Перепечко И.И. Введение в физику полимеров, 1978, 312 с.
9. Северс Э.Т. Реология полимеров, 1966, 199 с.
10. Уорд И.N. Механические свойства твёрдых полимеров, 1975, 360 с.
11. Каргин В.А. Избранные труды структура и механические свойства полимеров, 1979, 452 с.

На главную