На главную

Статья по теме: Межмолекулярное расстояние

Предметная область: полимеры, синтетические волокна, каучук, резина

Скачать полный текст

Межмолекулярное расстояние D в твердом веществе значительно меньше, чем в жидком кристалле. Следовательно, соответственно меньше и величина шага (.порядка 1 мкм). Мы наблюдали радужные отражения от некоторых твердых лленок полипептида; это указывает на то, что Р по величине сравнимо с длиной волны видимого света. -Поскольку обсуждаемая холестерическая -сверхструктура зафиксирована в твердом состоянии, Р фактически нечувствительно к температуре, вследствие чего отсутствует изменение цвета отраженного света при изменении температуры, характерное для терматропных холестерических веществ.[9, С.202]

Величины Я, Ял могут быть рассчитаны на основе предположений о строении полимера. Если Яо — среднее межмолекулярное расстояние в полимере (расстояние между соседними цепями), то согласно [5; 9; 11.14], для неориентированного полимера А.^ЗЯо и Ял— 2Яо. Для карбоцепных полимеров показано, что Ям порядка длины связи С — С, т. е. Аэд^0,15 нм. Таким образом, для полимерных стекол, образованных линейными полимерами (Яо^0,4 нм), (0=1)4.Ю-28 м3, если при каждой флуктуации рвется одна полимерная цепь, и w = n- 1,4- 10~28 м3, если рвется группа из п цепей[1, С.297]

Более простую оценку флуктуационного объема можно произвести по формуле i>A = VA,m. По данным [2.10], Ят = 0,15 нм для связей С — N. Если учесть, что межмолекулярное расстояние в ориентированных полимерах Я0~0,4 нм, то ОА — 2,4-10~20 мм3, что также согласуется с расчетами [2.10]. Для неориентированного состояния с полностью разупорядоченной ориентацией цепей [2.10]| считается, что в среднем только '/з цепей работает на разрыв. Поэтому эффективный флуктуационный объем должен возрасти примерно в три раза. Наконец, в табл. 2.2 приведены экспериментальные значения коэффициента У = КРА, которые существенно больше, чем VA- Это объясняется неравномерным распределением нагрузки на цепи (имеются цепи, перегруженные в и раз). Для капрона х = 20,6/1,7= 12; для полиэтилена х= 13,5/1,5 = 9,0.[8, С.27]

При критическом значении силы fK = ?A>A-m долговечность тк = = toAV Для связи С— С т0 = 3,3-10~14 с (по данным ИКС). На пути разрыва L число связей составляет jVo = LAo, где ,Яо^ межмолекулярное расстояние, в полимерных волокнах равное примерно 0,4 им, a L — ширина образца. Долговечность образца с L—1 см должна быть равна тк=Ю~6 с. В то же время максимально возможная скорость роста трещины примерно равна половине скорости звука, т. е. vK—]Q5 см/с. Поэтому фактическая долговечность образца с 7_ = 1 см при f = fK не может быть меньше L/uK~10~E с, что на порядок больше тк, оцененного по (2.16). Это указывает на то, что вблизи /=/к термофлуктуаци-онный механизм разрыва полимерной цепи не работает. Цепи между тепловыми флуктуациями успевают разорваться непосредственно под действием внешних сил, близких или равных критической силе, которая равна прочности цепи при атермиче-ском механизме разрыва.[8, С.21]

Рассмотрим ориентированный полимер (волокно или пленку) с полимерными цепями, расположенными вдоль оси ориентации. Если пренебречь межмолекулярными взаимодействиями и считать, что все цепи в данном сечении квазинезависимы и рвутся практически одновременно, то долговечность такого образца т = т*. Такая модель разрушения полимера принималась в работах Журкова с сотр. как исходная. Если Яо — межмолекулярное расстояние, то имеет место соотношение attf/ko2, где о — растягивающее напряжение. Тогда вместо уравнения (2.1) получим при режиме нагрузки g = const для механизма одно-[8, С.22]

Принимая, что высокая вязкость жидкости вызывается внутренним давлением, которое является результатом взаимного притяжения молекул, легко понять и причину высокого отрицательного температурного козфициента вязкости и соответствия его величине самой вязкости. Что с повышением температуры очень сильно возрастает дезагрегирующее тепловое движение жидкости, видно из сильного роста давления при нагревании жидкости при постоянном объеме (dPldt)v', изменение другим способом внутреннего давления не должно бы быть велико в этих условиях, поскольку среднее межмолекулярное расстояние остается одним и тем же. Если нагревать жидкость без значительного увеличения внешнего давления, необходимого, чтобы поддерживать ее при постоянном объеме, ее термическое расширение, хотя сравнительно и небольшое, сильно понижает внутреннее давление, вследствие влияния межмолекулярного расстояния на притягательные силы (стр. 20—21). -Это уменьшение внутреннего давления вызывает сильное понижение вязкости. Чем выше внутреннее давление, а следовательно, и[4, С.42]

Ю. К. Овчинниковым и Г. С. Марковой [56—60]. Ими изучены натуральный и бутилкаучук, полидиметилсил-оксан, полибутадиен, бутадиен-стирольные и бутадиен-нитрильные каучуки и др. На кривой распределения интенсивности было обнаружено несколько максимумов, соответствующих межмолекулярному взаимодействию. Для молекул асимметрической формы (длинных цепей) единственным объяснением является параллельная упаковка участков молекул в расплаве. Минимальные размеры параллельной упаковки составляют 1,3—1,5 нм и заметно меньше по величине по сравнению, например, с полиэтиленом. Интересно, что при 20 °С среднее межмолекулярное расстояние в аморфном полибутадиене практически не отличается от обнаруженного в кристаллическом полибутадиене и что при повышении температуры до 150 °С это расстояние меняется мало (от 0,435 до 0,46 нм) [58]. В сополимерах молекулы раздвинуты заметно больше, чем в гомополимерах.[3, С.40]

В уравнениях (8.18) и (8.19) v0 — частота колебаний группы атомов, одновременно участвующих в разрыве или восстановлении связей (для полимеров vo~ 1012 с'~); со и со' — элементарные объемы, в которых происходит разрыв или восстановление связей при тепловых флук-туациях. Параметр со играет важную роль в термофлук-туационной теории прочности и получил название флук-туационного объема. Флуктуационный объем co=AiM\,n. а со' = Я2/ивд, где Я — расстояние, на которое продвигается участок фронта микротрещин при каждой флуктуации (Я по порядку величины близко к межатомному расстоянию); предполагается, что Я«ЗЯ0, где АО — среднее межмолекулярное расстояние в полимере. Параметр Я„ — элементарный участок периметра трещины, состоящий из одного или нескольких атомов, одновременно охваченных флуктуацией (А,я~2А,о). Параметры A,i» жХз^Кт представляют собой расстояния между соответствующими минимумом и максимумом потенциальной энергии (см. рис. 64). Губанов и Чевычелов [18, 19] показали, что для органических полимеров величина[5, С.297]

В модели трещины (см. рис. 6.3) разрыву связей соответствует переход атомов углерода или других атомов, образующих химические связи, из одного потенциального минимума (точка Л) в другой (точка С) через барьер U=UQ—VAG*, а восстановлению связей — переход в обратном направлении через барьер U'=U0'+vAa*, где U0, U0f•—потенциальные барьеры при а = 0 (см. рис. 6.2), VA — флуктуационный объем, ст* — локальное растягивающее напряжение, действующее на связи в вершине трещины. Флуктуационный объем рассчитывается по формуле vA = !kKn.^m, где Ял — протяженность элементарного отрезка фронта трещины, состоящего из одной или нескольких связей, охваченных флуктуацией, Хт — расстояние между минимумом и максимумом кривой потенциальной энергии, описывающей процессы разрыва и восстановления связей (см. рис. 6.3). Величины Я и Яя могут быть рассчитаны на основе данных о строении полимера. Если Хо — межмолекулярное расстояние в полимере (расстояние между соседними цепями),[8, С.151]

Полиамид (капрон) (межмолекулярное расстояние Яо=4,2-10-7 мм)[8, С.35]

Рассматривая условие /о — >-0, следует помнить, что /о не может быть меньше, чем межмолекулярное расстояние Яо в полимерах. Поэтому АО — нижний предел при уменьшении микротрещины, которому должно соответствовать условие |3л;1. В формуле (6.12) это может быть учтено заменой /о на IQ — ^о:[8, С.160]

... 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. Бартенев Г.М. Физика и механика полимеров, 1983, 392 с.
2. Тугов И.И. Химия и физика полимеров, 1989, 433 с.
3. Донцов А.А. Процессы структурирования эластомеров, 1978, 288 с.
4. Льюис У.N. Химия коллоидных и аморфных веществ, 1948, 536 с.
5. Перепечко И.И. Введение в физику полимеров, 1978, 312 с.
6. Торнер Р.В. Основные процессы переработки полимеров Теория и методы расчёта, 1972, 455 с.
7. Торнер Р.В. Теоретические основы переработки полимеров, 1977, 464 с.
8. Бартенев Г.М. Прочность и механика разрушения полимеров, 1984, 280 с.
9. Вендорф Д.N. Жидкокристаллический порядок в полимерах, 1981, 352 с.
10. Симионеску К.N. Механохимия высокомолекулярных соединений, 1970, 360 с.
11. Коршак В.В. Итоги науки химические науки химия и технология синтетических высокомолекулярных соединений том 6, 1961, 854 с.

На главную