При понижении температуры уменьшается подвижность полимерных цепей, что приводит к уменьшению эластичности каучуков и резин. На практике сохранение эластических свойств резин характеризуют коэффициентом морозостойкости /См[1, С.91]
Характер этой кривой таков, что коэффициент объемного (или линейного) расширения с понижением температуры уменьшается, т.е. эта величина не является константой полимерного тела. На рис. 15 приведена экспериментальная температурная зависимость коэффициенталинейного расширения для полиметилметакрилата, определенная в широком интервале температур [154]. Легко убедиться, что величина ао снижается с уменьшением температуры. т.е. дилатометрическая зависимость при Т < Т не является прямой. Чтобы подсчитать объем полимерного тела в данном случае недостаточно пользоваться уравнением (37), а необходимо перейти к более общему соотношению[7, С.76]
Рассмотрим явления, происходящие при температурах ниже температуры кристаллизации. С понижением температуры уменьшается интенсивность теплового движения и пезко возрастает вязкость сисгемы При охлаждении системы, в диапазоне температур, в котором вязкость не очень высока, перегруппировка молекул еще возможна, а тепловое движение все в меньшей степени нарушает образовавшиеся упорядоченные области. Поэтому с понижением температуры в этом диапазоне скорость образования зародышей и их роста увеличивается. При переходе же в область температур, в которой вязкость очень высока, перегруппировка молекул затрудняется, вследствие чего при дальнейшем понижении температуры скорость кристаллизации уменьшается. Следовательно, зависимость скорости кристаллизации от температуры должна выражаться кривой с максимумом (рис. 50). Темпе- -ратура, при которой достигается наибольшая скорость кристалли-заЦии (максимум па кривой), всегда ниже равновесной темпера-тУрЫ кристаллизации вещества-.[10, С.135]
Рассмотрим явления, происходя- л ?> щие при температурах ниже темпера- ^ | туры кристаллизации. С понижением |-| температуры уменьшается интенсив- ^ ^ ность теплового движения и пезко воз- §" растает вязкость системы При охлаждении системы, в диапазоне температур, в котором вязкость не очень вы- Рис 5(Х Температурные эави-сока, перегруппировка молекул еще симости скорости образования возможна, а тепловое движение все в и роста кристаллов (/) и вяз* меньшей степени нарушает образовав- кости (2).[5, С.135]
Можно сказать, что если время перехода тр гораздо меньше времени наблюдения т„, то переход будет осуществляться очень быстро и равновесное состояниеструктуры полимерного тела устанавливается очень легко вслед за изменением температуры. При снижении температуры уменьшается тепловая энергия, которая характеризуется произведением RТ, и время релаксации (см уравнение (67)) существенно возрастает. Если, однако, оно остается меньше времени наблюдения за системой, переход осуществляется достаточно быстро. Дальнейшее снижение температуры приведет к резком}1 возрастанию тр и к выполнению условия т„ « тр, а затем и т„ < тр. Это соответствует случаю, когда время наблюдения становится гораздо меньше, чем время перехода и, естественно, что этот переход уже не удается наблюдать, хотя он и происходит. Переход осуществляется настолько медленно, что наблюдение за ним становится затруднительным. Поэтому полимерное тело становится твердым, те. переходит в стеклообразное состояние. Еще раз следует отметить, что на самом деле стру ктура полимерного тела при таком переходе не является равновесной, она как бы замораживается в том состоянии, которое непосредственно предшествует переходу. Если бы удалось проследить ги процессом перехода чрезвычайно длительное время, можно было бы заметить, что этот переход осуществляется, хотя и очень медленно. Таким образом, согласно этим представлениям переход из высокоэластичного состояния в стеклообразное является релаксационным процессом и связан с тем. что при определенной для каждого полимера температуре время релаксации (время перехода) становится чрезвычайно велико и полимерное тело начинает вести себя как твердое стеклообразное тело.[7, С.116]
Для твердых полимеров при температуре ниже точки росы вследствие конденсации влаги на поверхности трения и ее смазочного действия сила трения с понижением температуры уменьшается до тех пор, пока не будет достигнута соответствующая температура. При повышенных температурах сила трения проходит через максимум вследствие действия термоокислительных процессов на поверхностный слой полимера.[3, С.363]
Такие сильно ориентированные структуры обладают следующими свойствами: 1) резиноподобной высокоэластичностью, при обратимости деформации, достигающей 50—90 % ; процесс восстановления после деформации протекает медленно; 2) температурной зависимостью модуля, типичной для обычных эластических материалов, у которых модуль упругости с увеличением температуры уменьшается, а не увеличивается, как это имело бы место в случае обычной энтропийной каучукоподобной высокоэластичности; 3) уменьшающейся при растяжении объемной плотностью; 4) появлением в материале при растяжении сквозных пор, исчезающих после разгрузки. Количество пор очень велико, что делает такие материалы пригодными для использования в качестве мембран.[2, С.62]
Сущность процесса структурного стеклования заключается в следующем. С понижением температуры структура жидкости непрерывно и постепенно изменяется вследствие процессов перегруппировки кинетических единиц, приводящих к изменению ближнего порядка, степени микрорасслоения и других структурных особенностей жидкости. Скорость перегруппировок с понижением температуры уменьшается, вследствие чего в области некоторой температуры стеклования Тс равновесие в ближнем порядке практически уже не успевает устанавливаться и структура жидкости фиксируется *. Отсюда следует, что в данном стекле структура примерно такая же, как у его расплава при температуре стеклования. Жидкость можно застекловать не только путем понижения температуры, но и повышением давления. Стеклование может происходить при некотором давлении рс из-за уменьшения подвижности частиц вследствие возрастания межмолекулярного взаимодействия и уменьшения свободного объема.[3, С.36]
В кристалле с повышением температуры вследствие увеличения интенсивПОСТЕ колебаний ионов или атомов относительно их положения равновесия расстояния между ними увеличиваются и силы взаимодействия ослабевают. Следовательно, для достижения той же величины деформации при повышенной температуре требуется меньшее усилие. Это означает, что модуль упругости кристалла с повышением температуры уменьшается.[5, С.157]
Из технологии производства пенопластовых плит типа ФФ, ФС-7-2 и перлитопластбетона известно, что разложение порофора ЧХЗ-57 идет при нагреве композиции до 100°С. Температура каплепадения полимера СФ-100 находится в пределах 95—105°С. При этой температуре полимер вспенивается, а интенсивное отверждение его уротропином происходит при 140—160°С. Продвигаясь по ФНК, вспененная жидкоэластичная масса, попадая в зону температур свыше 100°С, вспенивается дополнительно. Вязкость полимера с ростом температуры уменьшается, в то время как газовое давление в ячейках пены возрастает, вследствие чего уменьшаются толщина стенок ячеек и их прочность. В результате суммарного действия происходящих физических процессов стенки ячеек разрываются, что ведет к образованию крупных пор и раковин. Структура пены при непрерывном формовании изменяется из-за отсутствия ограничения для выхода газов в зоне вспенивания.[9, С.47]
В последние годы при исследованиях структуры полипропилена и в особенности соотношения различных структур начинают применять метод инфракрасной спектроскопии. Сущность метода заключается в том, что при нагревании полимера возникают изменения в спектре, выражающиеся в ослаблении одних полос поглощения и в усилении других. Интенсивность полос инфракрасного спектра поглощения изменяется также при термической обработке и изменении содержания атактической фазы. Отсюда напрашивается вывод, что изменения в спектре поглощения тесно связаны с изменениями степени кристалличности полимера. Полосы поглощения, интенсивность которых с повышением температуры уменьшается до минимума, можно рассматривать как полосы кристалличности, а полосы поглощения, интенсивность которых с повышением температуры увеличивается, — отнести к аморфной фазе полимера. В инфракрасном спектре поглощения имеются также и так называемые нечувствительные (неактивные) полосы, интенсивность которых с повышением температуры не меняется.[6, С.71]
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.