На главную

Статья по теме: Термические Коэффициенты

Предметная область: полимеры, синтетические волокна, каучук, резина

Скачать полный текст

Обозначим термические коэффициенты материала и его температуру в твердой фазе нижним индексом «1». Соответствующие величины в жидкой фазе будем обозначать нижним индексом «2». Изменением объема при затвердевании ввиду наличия непрерывной подпитки будем пренебрегать, следовательно, плотность р как твердой, так и жидкой фазы будет одинакова. Теплофизические характеристики материала формы будем обозначать нижним индексом «О». Введем следующие обозначения для теплофизических характеристик: ср — теплоемкость; ks — коэффициент теплопроводности; Я—скрытая теплота плавления; Тт — температура плавления; Те — температура расплава на выходе.[8, С.443]

Быстрая полимеризация мономеров при низких температурах (термические коэффициенты отрицательны) протекает, безусловно, благодаря инициированию этого процесса свободными макрорадикалами, образованными из макромолекул каучука в условиях приложения сил сдвига. Физические и химические свойства каучука оказывают влияние на реакцию. Самые реакционно-способные каучуки имеют обычно в своей структуре химические связи, лабилизованные ненасыщенностыо углеводородной цепи и способные образовать большое число макрорадикалов. Такие макромолекулярные продукты должны характеризоваться достаточно высокими значениями вязкости и молекулярного веса и обеспечивать оптимальные условия деструкции основы сополимера при мастикации на холоду. В этом аспекте существует аналогия между пластикацией на холоду в присутствии воздуха и полимеризацией, инициированной механохимически в атмосфере азота.[10, С.297]

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-[7, 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]

В равновесном состоянии твердые тела занимают объем, соответствующий минимуму свободной энергии. При повышении температуры увеличивается амплитуда колебаний атомов, их среднее смешение от положения равновесия Вследствие этого твердое тело будет изменять свои размеры до тех пор, пока его объем не станет таким, что ему будет соответствовать минимум потенциальной энергии. Количественной характеристикой теплового расширения полимеров служат термические коэффициенты объемного (а) и линейного {(5) расширения, определяемые при постоянном давлении. Термический коэффициент объемного расширения равен[1, С.365]

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.[4, С.16]

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

Таблица 3.2. Состав и термические коэффициенты объемного расширения эпоксидных полимеров[3, С.69]

Для характеристики теплостойкости органических стекол определяют температуру размягчения, термомеханические свойства, позволяющие установить температурные области различных состояний полимера, теплостойкость, стойкость к тепловому старению, а также теплопроводность, температуропроводность, теплоемкость и термические коэффициенты линейного расширения.[5, С.218]

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 — коэффициенты расширения соответственно выше и ниже температуры стеклования) и что доля свободного объема при Тс равна универсальному ее значению 0,025.[6, С.240]

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][7, С.168]

... 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. Барштейн Р.С. Пластификаторы для полимеров, 1982, 197 с.
3. Чернин И.З. Эпоксидные полимеры и композиции, 1982, 231 с.
4. Воробьёва Г.Я. Химическая стойкость полимерных материалов, 1981, 296 с.
5. Катаев В.М. Справочник по пластическим массам Том 1 Изд.2, 1975, 448 с.
6. Липатов Ю.С. Физическая химия наполненных полимеров, 1977, 303 с.
7. Перепечко И.И. Введение в физику полимеров, 1978, 312 с.
8. Торнер Р.В. Теоретические основы переработки полимеров, 1977, 464 с.
9. Манделькерн Л.N. Кристаллизация полимеров, 1966, 336 с.
10. Симионеску К.N. Механохимия высокомолекулярных соединений, 1970, 360 с.

На главную