На главную

Статья по теме: Подвижности сегментов

Предметная область: полимеры, синтетические волокна, каучук, резина

Скачать полный текст

Повышение температуры а-пика при больших степенях растяжения Kv связано с уменьшением подвижности сегментов в некристаллической части из-за повышения степени кристалличности -и увеличения натяжения цепей. Кроме того, ответственными за это могут быть сегменты, находящиеся в граничных слоях между аморфными и кристаллическими областями, а также транс-изомеры. Значения Гпл образцов ПХПК зависят как от вида деформации, так и от степени растяжения Хр (рис. 9.14). Плавление двухоснорастянутого ПХПК происходит при более высокой температуре, чем однооснорастянутого из-за большего растяжения цепей в первом случае. При этом значение Тпл с увеличением степени растяжения независимо от вида деформации возрастает более резко. Следует отметить, что термодинамически более равновесные кристаллы (Тпя которых всегда выше) у ПХПК образуются при очень медленном нагревании, когда процессы рекристаллизации проявляются сильнее.[4, С.252]

Наконец, при еще более низких температурах подвижность сегментов резко уменьшается; это уменьшение подвижности сегментов, как и другие явления, связанные с процессами молекулярного движения, носит кооперативный характер, вследствие чего полимер застекловывается и приобретает все признаки твердого тела. Стеклообразное состояние является третьим основным физическим состоянием полимера. *[1, С.40]

При увеличении времени кристаллизации происходит смещение этой области в сторону более высоких температур из-за уменьшения подвижности сегментов, находящихся в некристаллической части ПХПК, вследствие возрастания исключенного объема кристаллитов. Плавление кристаллической фазы ПХПК происходит в температурном интервале 300—350 К, а максимум при 323 К соответствует плавлению основной массы кристаллитов, поэтому эта температура принимается за Тип. Высота и температурное положение (3-максимума от степени и вида растяжения образцов ПХПК практически не зависят. В то же время при увеличении степени одно- и двухосного растяжения вид а-максимумов изменяется (исчезает их расщепление и происходит смещение в сторону более высоких температур), что связано с возрастанием степени кристалличности ПХПК при увеличении деформации, а следовательно, с уменьшением количества сегментов, находящихся в некристаллической фазе.[4, С.252]

Пластификация. Как мы видели (см. гл. 10), введение пластификатора увеличивает свободный объем системы, что приводит к росту подвижности сегментов в полимере. В этом смысле введение пластификатора эквивалентно повышению температуры. Если полимер находится при температуре, соответствующей левой (восходящей) ветви кривой (см. рис. 12.8), то добавление пластификато-[5, С.183]

Для твердых аморфных полимеров при повышенных температурах имеет место резкое увеличение теплоемкости, обусловленное появлением подвижности сегментов при переходе из jix стеклообразного состояния в высокоэластическое. Этот переход связан с кооперативным движением, в котором участвуют совокупности атомных групп (сегменты). Процесс нагревания полимера способствует увеличению средней вероятности перегруппировок звеньев полимерных цепей. Скачок теплоемкости Дср при переходе полимера из стеклообразного состояния в высокоэластическое характеризует своего рода потенциальный барьер процесса, описывающий энергетическое отличие двух состояний и зависящий от общей заторможенности внутримолекулярных движений.[4, С.270]

Большинство кристаллизующихся полимеров имеют области, резко отличающиеся по молекулярной упорядоченности, т. е. являются частично-кристаллическими. Если при охлаждении полимера область потери подвижности сегментов характеризуют температурами стеклования (ГССТР, Тсж*), то при нагревании полимера говорят о температуре его размягчения Траш, которая характеризует область (или точку) «размораживания» сегментальной подвижности. Анализ экспериментальных данных, полученных для частично-кристаллических полимеров различными физическими[4, С.55]

Однако тепловое движение участков макромолекул, обусловливающее их гибкость, приводит к возникновению флуктуации плотности вещества, продолжительность жизни которых в низкомолекулярных жидкостях составляет 10~6-10~9 с, а в твердых полимерах в результате ограничения подвижности сегментов, как уже было сказано, от 10~2 с до 104 лет.[2, С.136]

Успешное использование этого соотношения при обработке экспериментальных данных по температурным зависимостям внутреннего трения частично-кристаллического полиоксиметилена (ПОМ) свидетельствует о его справедливости. Приняв за Тс значение температуры максимума первичного стеклования ПОМ, получаем, что отношение Гс/^пл = 260 К/390 К равно точно 2/3. Однако тот факт, что потеря подвижности сегментов в некристаллической части полимера происходит в широком интервале температур, показывает, что нужно внести уточнение в терминологию переходов и рассматривать процессы, протекающие либо при нагревании полимера (размягчение, плавление), либо при его охлаждении (кристаллизация, стеклование). При этом уравнение КББ выполняется абсолютно точно. Наличие достаточно широких температурных интервалов этих переходов определяет необходимость искать пути установления более точных средних значений Гпл и Тс или отказаться от однозначного значения коэффициента пропорциональности между Гпл и ГСт, равного 2/з, а записывать его в виде const, значение которой для разных полимеров будет отличаться. Можно записать следующие соотношения: Гразм=' = const-Гпл; Тс = const -7кр (здесь Гра3м — температура размягчения). При этом Гпл^^кр, ТразмфТсг. Из рис. 10.22 следует, что для натурального каучука Т1Ш>Ткр, Гпл = ГПлшах—7\шш1п.[4, С.273]

На рис. 1. 18 приведены восемь наиболее характерных релаксационных процессов, которые наблюдаются в наполненных сшитых линейных полимерах (резины). В стеклообразном состоянии обычно наблюдаются процессы у'. V и р. Это группа релаксационных механизмов, связанных с подвижностью боковых привесков макромолекул и отдельных ее участков намного меньших сегментов полимерной цепи. а-Процесс соответствует стеклованию, связанному с замораживанием сегментальной подвижности в неупорядоченной части каучука; а'-процесс — потере подвижности сегментов в жесткой части каучука, адсорбированного на активном наполнителе; Я-процесс объединяет группу релаксационных процессов, связанных с подвижностью надмолекулярных структур; ф-процесс соответствует подвижности частиц активного наполнителя и б-процесс — химической релаксации, связанной с подвижностью химических поперечных связей сшитого полимера. Таким образом, три релаксационных процесса ос', А и ф тесным образом связаны с коллоидно-дисперсной структурой полимеров.[3, С.61]

Релаксационные переходы в полимерах проявляются на разных уровнях их молекулярной и надмолекулярной организации. Данные релаксационной спектрометрии для медленных релаксационных процессов показывают, что на непрерывном спектре времен релаксации (см. рис. 5.1) сшитых наполненных эластомеров кроме известных -у- и (3-переходов, связанных с мелкомасштабными движениями боковых групп и малых участков макромолекул, и а-перехо-да, связанного с подвижностью свободных сегментов неупорядоченной части эластомера, наблюдается еще 6—8 переходов, которые большей частью могут быть отнесены к медленным релаксационным процессам. Некоторые из них характерны лишь для неполярных эластомеров. Так, а'-переход, обязан потере подвижности сегментов в жесткой части каучука, адсорбированного на частицах активного наполнителя: Кг, 1г и Яз-переходы объединяют группу из релаксационных процессов (штриховая часть кривой), связанных с временами жизни упорядоченных микрообластей (микроблоков трех типов), ф-переход соответствует подвижности самих частиц наполнителей как узлов сетки полимера, а 6-переход соответствует химической релаксации, связанной с подвижностью химических поперечных связей, наблюдаемой в условиях эксплуатации при длительных временах наблюдения. Предполагается, что каждый максимум на непрерывном спектре соответствует отдельному релаксационному переходу.[4, С.129]

Исследование диэлектрических свойств полимеров — один из наиболее эффективных способов установления особенно^ стей их строения. Диэлектрический метод оказывается пригодным как для полярных, так и неполярных полимеров (полиэтилен, полистирол, политетрафторэтилен и т. д.), поскольку полимеров, абсолютно лишенных полярных групп, практически не существует. В соответствии с корреляциями, рассмотренными в гл. I и II, для всех полимеров установлено два типа диэлектрических потерь: ди-польно-сегментальные, связанные с подвижностью звеньев или большой совокупности их (кинетических .сегментов) в электрическом поле, и дипольно-групповые, обусловленные движением, например, боковых полярных групп. Если в боковой цепи полимера содержатся полярные группы, способные ориентироваться в электрическом поле независимо друг от друга и имеющие разные времена релаксации, то наблюдается сложный пик дипольно-группо-вых потерь. Сегментальное движение в полимерах при температурах выше температуры стеклования кооперативно, так как подвижности сегментов данной цепи и сегментов соседних макромолекул взаимосвязаны. По этой причине в процесс ориентации вовлекаются области довольно больших размеров, чем и объясняются высокие значения кажущейся энергии активации сегментального движения. Ниже температуры стеклования Тс переход сегмента из одного равновесного положения в другое требует практически бесконечно большого времени, превышающего доступную продолжительность наблюдения.[3, С.243]

... 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. Бартенев Г.М. Курс физики полимеров, 1976, 288 с.
4. Бартенев Г.М. Физика и механика полимеров, 1983, 392 с.
5. Кулезнев В.Н. Химия и физика полимеров, 1988, 312 с.
6. Петухов Б.В. Полиэфирные волокна, 1976, 271 с.
7. Тугов И.И. Химия и физика полимеров, 1989, 433 с.
8. Рейтлингер С.А. Проницаемость полимерных материалов, 1974, 271 с.
9. Беднарж Б.N. Светочувствительные полимерные материалы, 1985, 297 с.
10. Шварц А.Г. Совмещение каучуков с пластиками и синтетическими смолами, 1972, 224 с.
11. Шур А.М. Высокомолекулярные соединения, 1981, 656 с.
12. Барамбойм Н.К. Механохимия высокомолекулярных соединений Издание третье, 1978, 384 с.
13. Липатов Ю.С. Адсорбция полимеров, 1972, 196 с.
14. Липатов Ю.С. Физическая химия наполненных полимеров, 1977, 303 с.
15. Папков С.П. Физико-химические основы переработки растворов полимеров, 1971, 372 с.
16. Ребиндер П.А. Проблемы физико-химической механики волокнистых и пористых дисперсных структур и материалов, 1967, 624 с.
17. Берлин А.А. Основы адгезии полимеров, 1974, 408 с.
18. Торнер Р.В. Теоретические основы переработки полимеров, 1977, 464 с.
19. Монаков Ю.Б. Панорама современной химии России Синтез и модификация полимеров, 2003, 356 с.
20. Феттес Е.N. Химические реакции полимеров том 2, 1967, 536 с.
21. Михайлов Н.В. Основы физики и химии полимеров, 1977, 248 с.
22. Кабанов В.А. Энциклопедия полимеров Том 3, 1977, 576 с.
23. Каргин В.А. Энциклопедия полимеров том 1, 1972, 612 с.
24. Кулезнёв В.Н. Основы физики и химии полимеров, 1977, 248 с.
25. Каргин В.А. Энциклопедия полимеров Том 1, 1974, 609 с.
26. Каргин В.А. Энциклопедия полимеров Том 3, 1977, 575 с.
27. Коршак В.В. Химия и технология синтетических высокомолекулярных соединений Том 9, 1967, 946 с.

На главную