Последующее молекулярное описание одноосного деформирования неориентированного частично кристаллического полиэтилена характеризует пластическую деформацию волокон, образующих термопласты со сферолитной структурой. Оно может служить иллюстрацией большого разнообразия механизмов деформирования. При деформациях менее 1 % выявляют анизотропные упругие свойства кристаллов (орторомбического) полиэтилена [57] и аморфного материала [53]. При тех же самых условиях имеют место неупругие деформации СН2-групп [) и сегментов цепей, которые обусловливают низкотемпературные Р-, у- и б-релаксационные механизмы [10, 56]. При больших деформациях (1—5%) происходит дополнительное изменение сегментов цепи, их относительного положения и конформацион-ные изменения (поворот связей). Подробное исследование поведения цепей в аморфных областях было выполнено Петракконе и др. [53]. В кристаллических областях под действием деформаций такого же порядка возникают дислокации и дислокационные сетки (наблюдаемые в ламеллярных кристаллах в виде муаровых узоров). В зависимости от условий внешнего нагружения и типа дислокаций их движение вызывает пластическую деформацию кристалла путем двойникования, смещения плоскостей или фазового перехода орторомбической ячейки в моноклинную. Обширный обзор деформирования полимерных монокристаллов был дан Зауэром и др. [57] и в книге Вундер-лиха [3]. Детальный расчет вклада различных структурных элементов и дефектов в деформирование частично-кристаллических полимеров можно найти во многих статьях, из которых здесь приводятся только некоторые [47—62]. Хотя упомянутые выше эффекты обусловливают нелинейность зависимости напряжение—деформация, первоначально существовавшая надмолекулярная организация все еще сохраняется. Подобная деформация называется однородной.[1, С.41]
Макромолекула кристаллического полиэтилена представляет собой плоскую зигзагообразную углеводородную цепь, период идентичности которой определяется размером одного зигзага этой цепи: СН2 СН, СН2 СН2[4, С.22]
Сравнение релаксационных свойств кристаллического полиэтилена, полипропилена, сополимеров этилена и пропилена с аморфными образцами в условиях динамического действия синусоидально изменяющейся силы с постоянной амплитудой, проведенное Каргиным и 'Сотр. 1937, показало, что кристаллические полимеры обладают более широким релаксационным спектром во всем интервале от Тс до Тт, чем аморфные образцы. Сняты кривые зависимости вязкости (текучести) от температуры и от скорости деформации и кривые релаксации напряжения; рассчитаны величины энтальпии активации вязкого течения. Зависимость вязкости г\ от скорости деформации v хорошо описывается полученным из теории Ри и Эйринга уравнением:[16, С.274]
Было изучено изменение структуры и свойств кристаллического полиэтилена высокой плотности при введении различных наполнителей [155, с. 5; 510, с. 1093]. В качестве наполнителей выбирали вещества, химически не взаимодействующие с полиэтиленом и плавящиеся при значительно более высоких температурах, чем полимер. Оказалось, что при взаимодействии полимера с поверхностью твердых частиц такого наполнителя температура плавления полимера практически сохраняется неизменной, однако разрушающее напряжение и относительное удлинение изменяются в широких пределах.[8, С.190]
Влияние наполнителей на температуру плавления и свойства кристаллического полиэтилена высокой плотности (т. пл. 140° С) изучали Каргин и Соголова1739. Авторами установлено, что при взаимодействии полиэтилена с поверхностью твердых частиц наполнителя (антраценом, антрахиноном, коксом, кварцевой мукой, хлористым калием, нафтенатом алюминия, асбестовой мукой и др., химически не взаимодействующими с полимером) температура плавления полиэтилена не меняется, а его механические свойства (прочность, удлинение) изменяются в широких пределах. Это свидетельствует о том, что наполнители разрушают только вторичные структуры в полиэтилене, не затрагивая первичные кристаллические области.[16, С.267]
В патентах описывается способ производства высокомолекулярного кристаллического полиэтилена (мол. в. ^-26000), используемого для изготовления ориентированных волокон и пленок, имеющих большое сопротивление на разрыв; полиэтилен получают из СОа и На в присутствии вольфрамового катализатора в среде жидких углеводородов [141—143].[13, С.178]
Из рис. 34 видно, что существуют две области, в которых теплоемкости аморфного и кристаллического полиэтилена различаются. Высокотемпературный конец кривой Cp=f(T) связан с переходом аморфных областей полиэтилена из стеклообразного в высокоэластическое состояние.[10, С.131]
Для анализа теплоемкости при низких температурах часто используют график зависимости C/T3=f(T). На рис. 35 представлена такая зависимость для аморфного и полностью кристаллического полиэтилена. Из рисунка видно, что величина С/Т3 для кристаллического полиэтилена ниже 10 К не зависит от температуры, в то время как для аморфного полиэтилена наблюдается «горб» вблизи 5 К. Таким образом, температурная зависимость теплоемкости аморфного полиэтилена качественно отличается от поведения полностью кристаллического полимера. Это отличие заключается в том, что даже в области очень низких температур (1—5 К) теплоемкость аморфного полиэтилена не может быть полностью описана с помощью простой формулы Дебая. Теплоемкость, рассчитанная по формуле Дебая, представляет собой лишь часть теплоемкости аморфного полиэтилена при очень низких температурах. Осталь-[10, С.132]
Введение в полиэтилен различных наполнителей: антрацена, ан-трахинона, кокса, кварцевой муки, хлорида калия, нафтената алюминия, асбестовой муки, сульфита свинца и др. — в разных количествах не приводит к изменению Тпл кристаллического полиэтилена. В то же время механические свойства изменяются в широких пределах.[9, С.74]
Температуру плавления кристаллических полимеров можно определить и по характеру изменения деформаций под влиянием внешней нагрузки при различных температурах. На рис. 22 приведены результаты определения Тс аморфного полистирола и Тпл. кристаллического полиэтилена и полиамида. Для подобных исследований можно также использовать термодинамические весы. В отличие от процесса плавления низкомолекуляр-[2, С.52]
Так как повторяющимся звеном полиэтилена является метиленовая группа СН2, то естественно, что все данные по мольной теплоемкости этого полимера относятся к массе т—14,03 г. Полиэтилен представляет собой частично кристаллический полимер, образующий при кристаллизации орторомбическую ячейку. Плотность полностью кристаллического полиэтилена рк= = 0,999 мг/м3, плотность полностью аморфного полиэтилена ра = 0,8525 мг/м3.[10, С.129]
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.