Состоянии Температура

Предметная область: полимеры, синтетические волокна, каучук, резина

Следует отметить, что при об-раоотке целлюлозы может происходить не только разрыхление структуры целлюлозы, но и ее упорядочение. В обычном состоянии температура стеклования целлюлозы лежит выше 280 °С, и протекание процесса кристаллизации сильно заторможено. При обработке щелочью температура стеклования целлюлозы снижается до 0—20 °С, и она переходит в высокоэластическое состояние, скорость кристаллизации при котором может резко возрастать. Именно дополнительной кристаллизацией можно объяснить снижение реакционной способности целлюлозы, которое наблюдается при ее щелочном облагораживании i[19]. Приведенные в табл. 2.1 и на рис. 2.7 данные о повышении концентрации NaOH, соответствующей максимальной растворимости остатка после гидролиза, с 9 (немерсеризовапная целлюлоза) до 12% NaOH (мерсеризованная целлюлоза), также свидетельствует 0 повышении степени упорядоченности кристаллических участков пРи мерсеризации наряду с общим разрыхлением структуры целлюлозы.[12, С.37]

Со стеклованием связывается прекращение сегментальной подвижности молекул. Температура стеклования характеризует теплостойкость для аморфных полимеров, работающих в застек-ловапном состоянии, или морозостойкость для полимеров, эксплуатирующихся в высокоэластичном состоянии. Температура стеклования растет при увеличении молекулярной массы до величины Жсегм, характеризующей молекулярную массу механического сегмента макромолекулы, и выше этого значения остается практически постоянной. В отличие от температуры стеклования (Гст) температура текучести с увеличением степени полимеризации возрастает вплоть до температуры химического разложения полимера. Температура хрупкости (Гхр), определяющая нижний температурный интервал эксплуатационной способности конструкционных полимеров, несущих нагрузки, по мере роста молекулярной массы изменяется немонотонно. Варьируя средней молекулярной массой и различным строением чередующихся звеньев молекулярной цепочки, из одного и того же мономера можно получить ряд полимерных веществ с различной молекулярной структурой и обладающих, следовательно, различными физико-механическими свойствами. Реальные, выпускаемые промышленностью, полимеры полидисперсны, т. е. представляют собой смесь полимерго-мологов (макромолекул, составленных из полимерных веществ одного химического строения, по отличающихся молекулярной массой) с определенным молекулярно-массовым распределением. Молекулярная масса полимеров может меняться в очеш; широких пределах, и любой образец полимера представляет собой смесь макромолекул различной длины. Полидисперсность полимеров приводит к тому, что в реальных материалах существует широкий набор (спектр) времен релаксации, включающий по мере перехода от низших полимергомологов к высшим очень быстрые неравновесные процессы, исчисляемые долями секунд, до весьма замедленных, для завершения которых могут потребоваться многие годы. Поэтому полимерные материалы при статическом на-гружении могут находиться в неравновесном состоянии (непрерывно деформироваться) практически неограниченно долгое время. И в то же время эти процессы являются обратимыми.[1, С.49]

Если жидкий, расплавленный полимер, способный к криеталли защш, быстро охладить до температуры, намного ниже его темпе рат^ры кристаллизации, то его можно получить в стеклообразно 5 состоянии. Температура стеклования такого полимера, естественно ниже его температуры кристаллизации (Гс\<рист)'[2, С.132]

Остатки растворителей и летучие фракции удаляются в зонах вакуум-отсоса. Температурный режим и положение зон отсоса выбирают с таким расчетом, чтобы полимер был в расплавленном состоянии (температура расплава 200—250°С).[3, С.198]

Температура стеклования Тк — это нижняя температурная граница проявления гибкости; при Т<ТС полимер ни при каких условиях не способе» изменить свою конформацию, даже будучи потенциально гибким (при высокой термодинамической гибкости). Поэтому Гс может служить качественной характеристикой кинетической гибкости полимера п конденсированном состоянии.[4, С.99]

Температура текучести Т^ — это верхняя температурная граница изменения конформаций в результате заторможенного вращения вокруг одинарных связей без изменения центра тяжести макромолекулы. При 7>7"т наблюдается уже перемещение отдельных сегментов, которое обусловливает перемещение центра тяжести всей макромолекулы, т. е. ее течение. При Тс-^Т? молекулярная масса механического сегмента приближается к М макромолекулы и полимер ведет себя как кинетически жесткий. Чем выше ДГ=7'Т — Гс, тем меньше величина механического сегмента и, следовательно, выше кинетическая гибкость полимера в конденсированном состоянии. Поэтому можно считать, что мерой кинетической гибкости макромолекул в конденсированном состоянии является также и величина А71 (рис. 1.31),[4, С.99]

Воздух для псевдоожижения слоя теплоносителя из газодувки 8 последовательно проходит регистр 9, где подогревается отработанным газом, батарею электрокалориферов 15 и по трубопроводу горячего воздуха 16 поступает в распределительный газопровод 14. Равномерная подача воздуха под газораспределительную решетку осуществляется через несколько перфорированных коллекторов 13. Наличие системы управляемой арматуры, соединяющей коллекторы с газопроводом 14, позволяет в широких пределах регулировать скорость подачи воздуха по всей длине ванны и поддерживать псевдоожиженный (взвешенный) слой // во взвешенном состоянии. Температура псевдоожиженного теплоносителя может изменяться от 170 до 250 °С.[5, С.56]

У целлюлозы как аморфно-кристаллического полимера возможны переходы релаксационных (физических) состояний в ее аморфных участках. У сухого целлюлозного волокна аморфная фаза находится в стеклообразном состоянии. Температура стеклования целлюлозы Тс лежит выше температуры деструкции, и перевод аморфной части целлюлозы (как и кристаллической) в высокоэластическое состояние нагреванием невозможен. Однако пластификация волокна, например, глицерином, этиленгли-колем, водой, ледяной уксусной кислотой и др. снижает температуру перехода и делает возможным переход целлюлозы из стеклообразного состояния в высокоэластическое. Это позволяет экспериментально определять Тс целлюлозы методом термомеханического анализа на пластифицированных образцах с постепенно уменьшающейся долей пластификатора и последующим графическим экстраполированием на ее нулевое значение. Найденное таким методом значение Тс составляет около 220°С.[8, С.244]

Если жидкий, расплавленный полимер, способный к кристаллизации, быстро охладить до температуры, намного ниже его температуры кристаллизации, то его можно получить в стеклообразном состоянии. Температура стеклования такого полимера, естественно, ниже его температуры кристаллизации (Гс<Гкрнст).[10, С.132]

Другой метод, связанный с испытанием на медном или алюминиевом диске, также применяется для контроля качества полипропилена. Образец в расплавленном состоянии (температура 185 °С) помещают на алюминиевый диск, обдуваемый воздушным потоком со скоростью 1,24—2,25 м/с. Это значительно ускоряет термоокислительную деструкцию материала. Для полипропилена, используемого в кабельной промышленности, вместо алюминиевого применяют медный диск. Момент разрушения образца устанавливается визуально или измерением индекса расплава.[13, С.270]

Рассмотрим это на примере изменения удельного объема полимера от температуры. Величина удельного объема связана со способностью молекул или их участков перемещаться в процессе теплового движения. С уменьшением температуры величина таких перемещений падает и удельный объем уменьшается. При некоторой температуре может наступить состояние, когда молекулы будут совершать только колебательные движения вокруг некоторого центра равновесия, т. е. произойдет стеклование (рис. 52). Но если для низкомолекулярной жидкости время перемещения или смещения молекул мало по сравнению с временем наблюдения, то у полимера эти времена могут быть не только сравнимы, но и время перемещения молекул может превышать время эксперимента. Поэтому время выдержки образца полимера влияет на характер перемещения структурных элементов (сегментов) макромолекул: с увеличением времени выдержки образца при каждой температуре (уменьшением скорости охлаждения) участки макромолекул все более будут успевать перемещаться и потеря их подвижности наступит при более низких температурах. Это выразится в снижении температуры стеклования при уменьшении скорости охлаждения. Такая зависимость температуры стеклования полимера от скорости охлаждения, показывающая релаксационный, кинетический характер перехода полимера из жидкого в твердое состояние, позволяет считать, что стеклование не является фазовым переходом, тем более, что при стекловании ближний порядок в принципе сохраняется, тогда как при кристаллизации происходит изменение ближнего порядка на дальний, т. е. осуществляется фазовый переход (см. гл. III). Релаксационные процессы как бы замораживаются при температуре стеклования, и ниже температуры стеклования полимер всегда находится в неравновесном состоянии.[14, С.109]

... отрезано, скачайте архив с полным текстом ! Полный текст статьи здесь

Решение задач по химии любой сложности. Для студентов-заочников готовые решения задач из методичек Шимановича И.Л. 1983, 1987, 1998, 2001, 2003, 2004 годов.

Статья по теме: Состоянии Температура

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ