На главную

Статья по теме: Кристаллическое состояние

Предметная область: полимеры, синтетические волокна, каучук, резина

Скачать полный текст

Кристаллическое состояние вещества наступает тогда, когда реализуется как ближний, так и дальний порядок во взаимном расположении частиц. Звенья, сегменты макромолекул могут взаимодействовать как внутри-, так и межмолекулярно. Если интенсивность внутримолекулярного взаимодействия выше, чем межмолекулярного, то макромолекулы могут свернуться в более или менее плотную глобулу (случай, характерный для белков).[2, С.141]

Кристаллическое состояние полимеров - фазовое состояние (см.) полимеров, характеризующееся наличием как ближнего, так и дальнего ориентационного и координационного порядка во взаимном расположении элементов структуры. Наблюдается в твердом агрегатном состоянии.[2, С.400]

Переход полимера в кристаллическое состояние приводит к потере им высокоэластических свойств. Типичные термомеханические кривые кристаллических полимеров представлены на рис. V. 6. Ниже Т„л деформация, развивающаяся в кристаллическом полимере под действием небольшой нагрузки, мала. В полимерах с высокой степенью кристалличности переход из стеклообразного состояния в высокоэластическое мало влияет на механические свойства материала. Существенные изменения свойств кристаллических полимеров наблюдаются в области температуры плавления. При температуре плавления кристаллическая фаза полимера исчезает, деформируемость образца резко возрастает. Если степень полимеризации полимера сравнительно невысока, так что его Тт оказывается ниже ТПл, то при плавлении он сразу переходит в вязкоте-кучее состояние • (см. рис. V. 6, кривая 2). При достаточно высоких степенях полимеризации Гт может оказаться выше Гпл. Тогда между ГПл и Тт на термомеханической кривой появляется плато вы-сокоэластичности (см. рис. V. 6, кривая /).[6, С.142]

Для регулярных полимеров кристаллическое состояние является термодинамически равновесным. Поэтому повышение подвижности макромолекул (например, нагреванием) ускоряет кристаллизацию.[2, С.143]

Кристаллизация - процесс перехода полимера из аморфного в кристаллическое состояние. Кристаллизация является фазовым переходом, сопровождающимся скачкообразным изменением термодинамических параметров: внутренней энергии и удельного объема. При этом переходе происходит поглощение или выделение тепла (теплота кристаллизации).[2, С.400]

Для газообразного фазового состояния характерно полное отсутствие упорядоченности во взаимном расположении частиц. Жидкое (аморфное) состояние определяется ближним порядком во взаимном расположении частиц и отсутствием дальнего порядка. Кристаллическое состояние вещества характеризуется как ближним, так и дальним порядком во взаимном расположении частиц. Как отмечалось ранее, особенностью полимерных молекул является анизотропия их формы. Поэтому в кристаллических высокомолекулярных соединениях понятие "дальний порядок" включает в себя, как максимальную вероятность нахождения центра тяжести данной молекулы от той, от которой ведется отсчет ("координационный порядок"), так и преимуще-[2, С.124]

Иными словами, если в аморфном полимере вероятность нахождения центров тяжести соседних макромолекул максимальна только на расстояниях, соизмеримых с размером этих частиц, то в кристаллических полимерах эти максимумы вероятности наблюдаются и на расстояниях, в целое число раз превышающих размеры частиц (рис. 3.2); кристаллическое состояние характеризуется "трансляционной пространственной симметрией".[2, С.125]

Твердые полимеры могут быть кристаллическими и аморфными. Кристаллические полимеры характеризуются плотно упакованной упорядоченной системой макромолекул, между которыми соблюдается определенный порядок в трех направлениях, т. е. создается кристаллическая решетка. Для аморфных твердых тел характерно неупорядоченное взаимное положение макромолекул, при котором сохраняется при всех температурах изотропная система, присущая жидкости. При нагревании кристаллических полимеров до определенной температуры, называемой температурой плавления полимера, происходит скачкообразное изменение всех свойств вещества. Эта температура соответствует фазовому переходу из твердого кристаллического состояния в аморфное. Однако для ряда высокомолекулярных соединений известно только аморфное состояние, т. е. для них не установлен переход в кристаллическое состояние при охлаждении расплава. Переход таких полимеров из вязкстекучего состояния в твердое происходит без изменения хаотической неупорядоченной структуры. Твердое аморфное состояние таких полимеров является.[3, С.37]

Мезоморфное состояние полимеров (см. Жидкокристаллическое состояние).[2, С.400]

Свойства полимера заметно изменяются с переходом его из аморфного в кристаллическое состояние. С увеличением степени кристалличности возрастают плотность, твердость и жесткость полимера, заметно увеличивается механическая прочность, но одновременно уменьшается упругость и эластичность. Присутствие кристаллических образований вызывает снижение хладоте-[3, С.52]

Низкомолекулярные вещества обычно легко кристаллизуются, полностью переходя в кристаллическое состояние. Выше определенной температуры, характерной для данного вещества, происходит плавление кристаллитов и переход вещества в жидкую фазу. В гомологическом ряду соединений температура плавления плавно возрастает по мере увеличения молекулярного веса гомолога. Одновременно с этим увеличивается и вязкость жидкой фазы. При значительном увеличении молекулярного веса гомологов переход из твердого в жидкое состояние становится расплывчатым и происходит в более широком интервале температур. В твердом состоянии вещество находится полностью в аморфном (или частично в кристаллическом) состоянии, выше температурного интервала стеклования вещество приобретает эластичность, еще •.-охраняя частичную кристалличность. При дальнейшем возрастании молекулярного веса изменение консистенции вещества с изменением температуры наблюдается все в меньшей степени. Такой полимер находится в стекловидном аморфном состоянии и деструктируется при попытках перевести его путем нагревания п эластическое или пластическое состояние (см. рис. 8, стр. 40).[3, С.54]

... 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. Гармонов И.В. Синтетический каучук, 1976, 753 с.
2. Геллер Б.Э. Практическое руководство по физикохимии волокнообразующих полимеров, 1996, 432 с.
3. Лосев И.П. Химия синтетических полимеров, 1960, 577 с.
4. Бартенев Г.М. Курс физики полимеров, 1976, 288 с.
5. Бартенев Г.М. Физика и механика полимеров, 1983, 392 с.
6. Кабанов В.А. Практикум по высокомолекулярным соединениям, 1985, 224 с.
7. Сёренсон У.N. Препаративные методы химии полимеров, 1963, 401 с.
8. Смирнов О.В. Поликарбонаты, 1975, 288 с.
9. Аверко-Антонович И.Ю. Методы исследования структуры и свойств полимеров, 2002, 605 с.
10. Азаров В.И. Химия древесины и синтетических полимеров, 1999, 629 с.
11. Бартенев Г.М. Физика полимеров, 1990, 433 с.
12. Бекин Н.Г. Оборудование и основы проектирования заводов резиновой промышленности, 1985, 505 с.
13. Бергштейн Л.А. Лабораторный практикум по технологии резины, 1989, 249 с.
14. Брацыхин Е.А. Технология пластических масс Изд.3, 1982, 325 с.
15. Рабек Я.N. Экспериментальные методы в химии полимеров Ч.2, 1983, 480 с.
16. Шур А.М. Высокомолекулярные соединения, 1981, 656 с.
17. Бартенев Г.М. Прочность и разрушение высокоэластических материалов, 1964, 388 с.
18. Гуль В.Е. Структура и прочность полимеров Издание третье, 1978, 328 с.
19. Липатов Ю.С. Физическая химия наполненных полимеров, 1977, 303 с.
20. Льюис У.N. Химия коллоидных и аморфных веществ, 1948, 536 с.
21. Манушин В.И. Целлюлоза, сложные эфиры целлюлозы и пластические массы на их основе, 2002, 107 с.
22. Вендорф Д.N. Жидкокристаллический порядок в полимерах, 1981, 352 с.
23. Каргин В.А. Избранные труды структура и механические свойства полимеров, 1979, 452 с.
24. Каргин В.А. Коллоидные системы и растворы полимеров, 1978, 332 с.
25. Липатов Ю.С. Теплофизические и реологические характеристики полимеров, 1977, 244 с.
26. Манделькерн Л.N. Кристаллизация полимеров, 1966, 336 с.
27. Марихин В.А. Надмолекулярная структура полимеров, 1977, 240 с.
28. Привалко В.П. Справочник по физической химии полимеров том 2, 1984, 330 с.
29. Кабанов В.А. Энциклопедия полимеров Том 2, 1974, 516 с.
30. Кабанов В.А. Энциклопедия полимеров Том 3, 1977, 576 с.
31. Каргин В.А. Энциклопедия полимеров том 1, 1972, 612 с.
32. Липатов Ю.С. Справочник по химии полимеров, 1971, 536 с.
33. Каргин В.А. Энциклопедия полимеров Том 1, 1974, 609 с.
34. Каргин В.А. Энциклопедия полимеров Том 2, 1974, 514 с.
35. Каргин В.А. Энциклопедия полимеров Том 3, 1977, 575 с.
36. Коршак В.В. Итоги науки химические науки химия и технология синтетических высокомолекулярных соединений том 7, 1961, 726 с.
37. Петров Г.С. Технология синтетических смол и пластических масс, 1946, 549 с.
38. Уайт Д.Л. Полиэтилен, полипропилен и другие полиолефины, 2006, 251 с.
39. Чегодаев Д.Д. Фторопласты, , 196 с.

На главную