На главную

Статья по теме: Кристаллизацию полимеров

Предметная область: полимеры, синтетические волокна, каучук, резина

Скачать полный текст

Один из широко распространенных приемов препарирования — изготовление очень тонких, толщиной 20—30 нм (200—300 А), пленок из разб. р-ров полимеров. Этим методом можно изучать кристаллизацию полимеров при удалении растворителя в различных темпе-ратурпо-временных условиях, закономерности роста сферолитов и их тонкое внутреннее строение, процессы перестройки надмолекулярной структуры при деформировании образца и т. д. Для исследований этим методом электронные микроскопы снабжают специальными приставками, позволяющими охлаждать (до —150 °С), нагревать (до +1000 °С) и деформировать изучаемые объекты непосредственно в микроскопе.[9, С.475]

Один из широко распространенных приемов препарирования — изготовление очень тонких, толщиной 20—30 им (200—300 А), пленок из разб. р-ров полимеров. Этим методом можно изучать кристаллизацию полимеров при удалении растворителя в различных темпе-ратурно-временных условиях, закономерности роста сферолитов и их тонкое внутреннее строение, процессы перестройки надмолекулярной структуры при деформировании образца и т. д. Для исследований этим методом электронные микроскопы снабжают специальными приставками, позволяющими охлаждать (до —150 °С), нагревать (до +1000 РС) и деформировать изучаемые объекты непосредственно в микроскопе.[10, С.474]

В этой связи важное значение приобретают задачи регулирования структуры полимерных материалов в процессе переработки и формовании изделий на их основе с целью получения материалов с оптимальными механическими свойствами. Действенными методами, влияющими на кристаллизацию полимеров и характер самих структур, являются хорошо известные приемы термической обработки кристаллизующихся полимеров, химическая модификация (прививка) [1—3], введение гетерогенных зародышей [4—6] и, в меньшей степени, пластификация [7].[6, С.391]

Известно, что процесс кристаллизации полимеров носит ступенчатый характер. В работе Ли Ли-шен [1] был обнаружен ступенчатый характер плавления монокристаллов полиэтилена и полипропилена. Можно было предположить, что растворение полимеров идет также по ступенчатому механизму, так как только в растворах выше температуры плавления кристаллов удается достигнуть состояния, которое обычно называют бесструктурным раствором. С этой точки зрения представлялось интересным исследовать влияние растворителя и температуры растворения на кристаллизацию полимеров.[6, С.179]

Адсорбционное взаимодействие на границе раздела фаз полимер — твердое тело, сказываясь на условиях формирования полимерного материала, приводит к изменению надмолекулярных структур граничных слоев и всей полимерной фазы в наполненной системе. В работе В. А. Каргина и Т. И. Соголовой [256] показано, что введение в кристаллизующиеся полимеры твердых добавок позволяет регулировать размер и число сферолитов. Механизм действия добавок заключается в том, что на поверхности твердых частиц в результате адсорбции возникают упорядоченные области полимера, играющие роль центров кристаллизации. С другой стороны, Ю. М. Ма-линским [257, 258] установлено ингибирующее влияние твердой поверхности на кристаллизацию полимеров в пристенных слоях.[4, С.172]

Несколько особняком в группе устоявшихся проблем стоят вопросы, связанные с принципиальными различиями в поведении жеётко- и гибкоцепных полимеров. Можно считать установленным существование критериального параметра гибкости цепей f, хотя о его точном численном значении можно спорить. В равной мере — и здесь наиболее отчетливо проявляется (для круга рассмотренных проблем — ср. Заключение к гл. VI) вмешательство кинетики в термодинамику — можно считать установленным, что параметр гибкости способен изменяться под действием механических или иных внешних полей, после чего поначалу гибкоцепная система начинает вести себя наподобие жесткоцепной, и наоборот. В этом состоит принцип эквивалентности термокинетики, сводящий кристаллизацию полимеров к теории Флори, играющей в данном случае роль леммы [22].[2, С.283]

В разд. 1.1 уже рассматривалось соотношение напряжение— деформация одиночного сегмента цепи, нагруженного в точках на концах. Однако в (несшитых) термопластах большие осевые усилия не могут быть приложены в точках вдоль основной цепной связи, а будут равномерно распределены по цепи благодаря более слабым межмолекулярным силам. Силы, действующие между молекулами, представляют собой сумму сил короткодействующего (ядерного) отталкивания и сил (электронного) вандерваальсового притяжения (которые включают электростатические силы между ионами, диполями и квадрупо-лями, наведенные силы, вызванные поляризацией атомов и молекул, и, в общем, более существенные квантовомеханиче-ские дисперсионные силы). Вандерваальсово притяжение вызывает отверждение и кристаллизацию полимеров; теоретически оно достаточно хорошо изучено и детально рассмотрено Ланг-бейном [16]. С учетом этой работы и общего списка литературы к гл. 1 можно утверждать, что вторичные силы не насыщены и не направлены, т. е. не ограничены точными положениями соседних атомов, например тетраэдрическими углами связей. В соответствии со справедливостью данных предположений потенциал межмолекулярных сил, действующий на цепь или сегмент, может быть заменен суммой потенциалов взаимодействия всех подходящих пар атомов. Парные потенциалы содержат в себе составляющую силы притяжения, которую определяют теоретически и которая убывает как шестая степень межатомного расстояния [16], и составляющую силы отталкивания, для которой существуют лишь полуэмпирические выражения. Тогда полная энергия межмолекулярного взаимодействия, т. е. энергия когезии твердого тела, представляется в виде суммы парных[1, С.131]

Данные табл. 3 показывают, что влияние поверхностного слоя на структурообразование зависит от молекулярного веса полимера и скорость линейного роста сферолитов уменьшается с увеличением молекулярного веса. Значение с для нефракционированного полимера 2 занижено, очевидно, из-за известного [35] влияния примесей, замедляющих кристаллизацию полимеров.[6, С.205]

Знания, полученные при исследовании единичных кристаллов, могут быть перенесены на блоки полимеров с ламеляр-ной структурой, закристаллизованные из расплава. Однако различие между процессами кристаллизации, протекающими в расплаве и разбавленном растворе, обуславливают некоторую разницу в параметрах ламелей блоков и ламелей кристаллов. В частности, температуры, при которых удается провести кристаллизацию полимеров из разбавленных растворов, обычно невелики (например, переохлаждение при кристаллизации ПЭ не может быть меньше 30—40 °С), температуры же кристаллизации из расплава могут быть близки к Гпл, а это позволяет получать существенно более толстые ламели (до нескольких тысяч ангстрем [43]) при достаточно больших временах кристаллизации.[8, С.45]

Образцы полимеров, имеющие значительную толщину (волокна, пленки, бруски и др.), можно изучать с помощью т. наз. метода реплик. В этом случае исследуется морфология поверхяост i в предположении, что строение блока в объеме такое же. На свежесформованную поверхность полимера (образовавшуюся либо в результате удаления растворителя, либо при охлаждении расплава) напыляют в вакууме (0,013— 0,0013 и/м2, или 10~4—10~5 мм рт. ст.) чаще всего слой платины и угля толщиной ок. 10 им (100 А), который передает все неровности поверхности, обусловленные наличием надмолекулярных структур. Напыленный слой (реплику) можно отделить от поверхности практически всех полимеров с помощью желатина, растворяемого в водном р-ре роданистого аммония. Промытую в воде реплику вылавливают на металлич. сеточку и помещают в микроскоп. Методом реплик исследуют кристаллизацию полимеров, закономерквсти изменения структуры полимеров при отжиге, деформировании, радиационных воздействиях, изучают влияние химич. превращений на возникновение и трансформацию надмолекулярных структур и др.[9, С.476]

Образцы полимеров, имеющие значительную толщину (волокна, пленки, бруски и др.), можно изучать с помощью т. наз. метода реплик. В этом случае исследуется морфология поверхности в предположении, что строение блока в объеме такое же. На свежесформованную поверхность полимера (образовавшуюся либо в результате удаления растворителя, либо при охлаждении расплава) напыляют в вакууме (0,013— 0,0013 к/л»2, или Ю-4—10~5 мм рт. ст.) чаще всего слой платины и угля толщиной ок. 10 ил» (100 А), который передает все неровности поверхности, обусловленные наличием надмолекулярных структур. Напыленный слой (реплику) можно отделить от поверхности практически всех полимеров с помощью желатина, растворяемого в водном р-ре роданистого аммония. Промытую в воде реплику вылавливают на металлич. сеточку и помещают в микроскоп. Методом реплик исследуют кристаллизацию полимеров, закономерности изменения структуры полимеров при отжиге, деформировании, радиационных воздействиях, изучают влияние химич. превращений на возникновение и трансформацию надмолекулярных структур и др.[10, С.475]

... 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. Кауш Г.N. Разрушение полимеров, 1981, 440 с.
2. Бартенев Г.М. Курс физики полимеров, 1976, 288 с.
3. Тугов И.И. Химия и физика полимеров, 1989, 433 с.
4. Липатов Ю.С. Адсорбция полимеров, 1972, 196 с.
5. Виноградов Г.В. Реология полимеров, 1977, 440 с.
6. Каргин В.А. Избранные труды структура и механические свойства полимеров, 1979, 452 с.
7. Манделькерн Л.N. Кристаллизация полимеров, 1966, 336 с.
8. Марихин В.А. Надмолекулярная структура полимеров, 1977, 240 с.
9. Кабанов В.А. Энциклопедия полимеров Том 3, 1977, 576 с.
10. Каргин В.А. Энциклопедия полимеров Том 3, 1977, 575 с.

На главную