Студопедия Главная Случайная страница Обратная связь

Разделы: Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

Термомеханическая кривая аморфных полимеров




В отличие от низкомолекулярных соединений полимеры существуют только в двух агрегатных состояниях: твердом и жидком. По основным физико-химическим признакам (плотности, характеру движения молекул и др.) эти состояния мало отличаются от агрегатных состояний низкомолекулярных веществ. Основное отличие заключается в характере вязкоупругих свойств. Во-первых, упругость низкомолекулярных жидкостей проявляется только при очень высоких скоростях деформации, а вязкость твердых низкомолекулярных тел проявляется в течение очень длительного времени. Полимеры обнаруживают упругость и вязкость при обычных временах действия силы в широком интервале скоростей. Во-вторых, упругая деформация полимеров может достигать сотен процентов, что существенно превышает упругие деформации низкомолекулярных веществ.

Для аморфных полимеров в зависимости от температуры (и величины механического напряжения) возможны три физических (деформационных) состояния: стеклообразное, высокоэластическое и вязкотекучее. В зависимости от проявления вязкостных и упругих свойств физические состояния полимеров делятся на вязкотекучее (относительно низкая вязкость и большие необратимые деформации), высокоэластическое (высокая вязкость, большая упругая деформация) и стеклообразное (низкая упругая деформация, проявление необратимой вынужденно-эластической деформации).

 Для стеклообразных полимеров характерны относительно небольшие упругие (обратимые) деформации (1-10%). Скорость перемещения молекул мала; молекулярные цепи не могут менять ни своей конформации, ни взаимного расположения. Полимеры в стеклообразном состоянии применяются в производстве пластмасс.

Высокоэластические полимеры способны обратимо деформироваться на сотни процентов. В высокоэластическом состоянии в условиях эксплуатации находятся все каучуки. Это состояние характерно лишь для полимеров. При таком состоянии вещества возможно изменение взаимного расположения отдельных частей молекул, но не макромолекул в целом. Вещество проявляет эластичные свойства.

 В вязкотекучем состоянии полимер ведет себя как очень вязкая жидкость, которая под действием силы проявляет необратимую деформацию (деформацию течения). Это состояние реализуется обычно при повышенных температурах и используется для переработки полимеров в изделия. Молекулы могут перемещаться друг относительно друга. Вещество обладает текучестью.

В данной области температур U0 < kT и тепловой энергии становится достаточно для преодоления барьера вращения практически всех структурных единиц. Эта область называется плато высокоэластичности и ее ширина увеличивается с ростом молекулярной массы полимера. Здесь, как и в области стеклообразного состояния, удлинение образца мало изменяется с температурой.

Переход из одного физического состояния в другое происходит не при определенной температуре, а в интервале температур. Температура начала или середины перехода полимера из стеклообразного состояния в высокоэластичное называется температурой стеклования и обозначается Tg или Tс. Средняя температура перехода из высокоэластичного состояния в стеклообразное называется температурой стеклования, а из высокоэластичного в вязкотекучее – температурой текучести. Значения этих температур зависят от способа их определения.

Стеклообразное состояние возможно для всех аморфных полимеров, высокоэластичное и вязкотекучее состояние не всегда достигается из-за термической неустойчивости некоторых полимеров. Вязкотекучее состояние невозможно также для полимеров сетчатого строения.

 







Дата добавления: 2015-09-04; просмотров: 994. Нарушение авторских прав; Мы поможем в написании вашей работы!


Рекомендуемые страницы:


Studopedia.info - Студопедия - 2014-2021 год . (0.001 сек.) русская версия | украинская версия