Кристаллические структуры по-разному влияют на механические свойства кристаллических и кристаллизующихся полимеров. При приложении малых напряжений деформация кристаллических полимеров очень мала. Выше температуры плавления полимер переходит практически сразу в вязкотекучее состояние, при этом деформация резко возрастает (рис. II. 8). Кристаллизующийся полимер того же химического строения имеет иную термомеханическую кривую. Так, если расплав кристаллизующегося полимера быстро охладить, то он не успеет закристаллизоваться и перейдет в стеклообразное состояние. До температуры стеклования он будет вести себя как обычный аморфный полимер, т. е. проявлять малые обратимые деформации. В отличие от-кристаллического, у кристаллизующегося полимера проявится и область высокоэластического состояния, и именно в ней, вследствие увеличения сегментальной подвижности макромолекул, наступит кристаллизация. Превратившись в кристаллический, полимер обнаружит высокие необратимые деформации лишь после достижения температуры плавле-[6, С.30]
Сравнивая кристаллические структуры тиурамных ускорителей с разными углеводородными радикалами у атома азота можно отметить существенные различия между ними, исключающие геометрическое подобие их молекулярных структур, и следовательно, обуславливающие возможность их физической модификации при смешении друг с другом вследствие образования эвтектических смесей или твердого раствора с более низкой температурой плавления, чем у исходных компонентов.[7, С.65]
Па рис. 18.1 покачаны кристаллические структуры Ц1. ЦП и Na-целлюлочы I. л и таил. 18.1 приведены aanni.ic рентгенографического определения межп.юскосшых рис-стояний (J) для образцов вискочиои сульфитной келлюлочы: исходной (ЦП- oopuiioiaii-[5, С.565]
Для исследования были выбраны пленки, содержащие кристаллические структуры типа сферолитов и длинных сростков различных размеров. Структурное описание подобных образований дано в работе [6]. Пленки толщиной от 30 до 130 jj, готовили прессованием при температуре расплава 230° и различных скоростях охлаждения (от 5 до 0,2° в 1 мин.). Механические испытания проводили на динамометре типа Шоппер с самопишущим устройством для регистрации зависимости напряжение—деформация. Образцы для испытаний готовили в виде лопаток с длиной рабочей части 5 мм и шириной 3,2 мм. Испытания проводили при комнатной температуре со скоростью 2 мм/мин. Пленки предварительно исследовали в поляризационном микроскопе и для испытаний выбирали участки с однородными по размерам и ориентации кристаллическими структурами.[14, С.383]
В полимерах наряду с кристаллическими всегда содержатся аморфные участки. Так, содержание кристаллической части в полиэтилене высокой плотности составляет 75—90%, а в полиэтилене низкой плотности около 60%. Кристаллические структуры, в свою очередь, тоже могут быть дефектными. Содержание аморфной части, т. е. значительная дефектность структуры кристаллических полимеров, объясняется гибкостью цепных молекул. Кристаллизация протекает в тех областях полимера, где сегменты макромолекул уже находятся в упорядоченном виде. Однако их идеальная укладка в какую-либо кристаллическую структуру затруднена из-за ограниченной подвижности, на которую влияет связь сегментов в макромолекулах и высокая вязкость среды.[6, С.28]
Кристаллизация расплава при температуре, близкой к температуре плавления (переохлаждение не больше 1°), происходит чрезвычайно медленно, однако такие условия в принципе позволяют получить наиболее совершенные кристаллические структуры, в которых макромолекулы укладываются, как карандаши в коробке. Такие структуры называются кристаллами с выпрямленными цепями (КВЦ). В них упорядочение расположены как мак-[2, С.172]
Описание полимеров на всех уровнях структурной организации не может быть полным, если наряду с морфологией не учитываются подвижности соответствующих структурных элементов, отличающихся по своей стабильности (кинетической или термодинамической). Например, кристаллические структуры полимеров термодинамически стабильны. Образовавшись в процессе кристаллизации, они вполне устойчивы и при Г<ТПЛ в отсутствие внешних силовых полей время их жизни t* очень велико. Структуры флуктуаци-онного характера, возникающие в некристаллических системах, всегда термодинамически нестабильны и характеризуются ограниченным т*. Они могут многократно разрушаться (под действием теплового движения) и вновь возникать в результате межмолекулярных сил. Время жизни, зависящее от температуры и других параметров, является мерой кинетической стабильности флуктуа-ционных структур.[1, С.24]
Степень кристалличности, совершенство кристаллических структур и интервал плавления полимера зависят от скорости (времени) и температуры кристаллизации. Проявление этой зависимости связано с релаксационным характером процесса кристаллизации. Так, если при заданной температуре кристаллизацию осуществлять медленно, т. е. при большой длительности протекания релаксационных процессов, образуются кристаллические структуры с меньшим числом дефектов. Форма этих структур более совершенна, значит, выше и температура плавления полимера.[6, С.28]
Т0.11ЩШ кристаллита и удвоенной толщине дефектных областей (/<:К + 2Д^-Ь-). Период складывания зависит от условии кристаллизации, в частности от температуры. Он у пел и ч ива стоя с ростом температуры и достигает наибольшей величины при температуре, близкой к температуре плавления (рис. 1.20). Поэтому к равновесных условиях не иск-лючается возможность образования монокристалла из развернутых молекул. Такие монокристаллы были получены для полимстнлсноксида при твердофазной катнонной полимеризации триоксана. Монокристаллы с выпрямленными цепями — наиболее совершенные кристаллические структуры в полимерах, В них практически отсутствуют дефекты, их плотность приближается к теоретической плотности бездефектного кристалла.[3, С.61]
Электронно-микроскопические исследования школы В. А. Кар-гина подтвердили, что аморфные эластомеры и их вулканизаты действительно не являются бесструктурными системами и что в них образуются полосатые структуры, являющиеся выражением предкристаллической упорядоченности в эластомере (см. рис. 121, б). На основе полосатых структур затем возникают кристаллические фибриллы (рис. 127), которые в дальнейшем могут переходить в сферолиты и даже монокристаллы. Хорошо выраженные фибриллы, выполняющие роль армирующего волокна, способствуют улучшению механических свойств, а крупнокристаллические структуры — их ухудшению.[9, С.443]
Повышения температуры плавления гибкоцепного полимера можно достигнуть не только варьированием скорости и температуры кристаллизации, но и его растяжением. Такое явление особенно характерно для аморфных кристаллизующихся эластомеров и известно как ориентированное состояние полимеров. Поэтому различают понятия «кристаллический» и «кристаллизующийся» полимер. Это различие связано с релаксационными явлениями в полимерах. Кристаллическим называют полимер, в котором кристаллическая структура (независимо от ее количества) создана в процессе синтеза полимера, т. е. сформирована одновременно с формированием самих макромолекул. Кристаллизующимся называют полимер, который при синтезе получается аморфным, а кристаллические структуры возникают в нем в процессе деформации (обычно растяжения) при ориентации макромолекул в направлении деформации. Общим свойством кристаллических и кристаллизующихся полимеров является невозможность разделения образца на кристаллическую и аморфную фазы, так как в процессе формирования кристаллической структуры одна и та же макромолекула может входить и в кристаллическую, и в" аморфную области. Прочность и относительное удлинение ориентированных полимеров выше, чем у кристаллических полимеров из-за направленного расположения макромолекул.[6, С.29]
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.