Главная --> Справочник терминов


Электрическая проводимость В этом разделе мы приводим результаты исследований связи между молекулярной структурой различных эластомеров, полученных методом полимеризации в растворе, и условиями их синтеза, а также данные о молекулярной структуре некоторых каучуков, выпускаемых в опытном и промышленном масштабе.

Относительно хладотекучести следует сказать несколько подробнее. Некоторые каучуки растворной полимеризации, несмотря на высокую вязкость в условиях измерения на вискозиметре Муни, ведут себя при хранении как жидкости, т. е. блоки каучука теряют свою форму. Хладотекучесть делает неприемлемыми такие каучуки в заводских условиях. Это явление было неизвестно для эластомеров, полученных методом эмульсионной полимеризации, и полностью объясняется линейным строением полимерных цепей.

В работе [70] была исследована зависимость свойств диенуре-тановых эластомеров, полученных на основе полибутадиендиола (ОВД), от содержания монофункционального компонента (2-пен-танола) при изменении среднемассовой функциональности Fw от 2 до 1,53, когда максимальное количество спирта составляло 1,8 моль на 1 моль полидиола. При этом было установлено, что не все смеси, содержащие монофункциональный компонент, отверждаются с помощью толуилендиизоцианата и триметилол-пропана. При среднемассовой функциональности меньшей 1,65 содержание золь-фракции Ws в эластомере резко возрастало и при Fu,= l,53 (рис. 5) полиуретаны на основе ОВД оказались полностью растворимы. Было показано [64], что даже при небольшом изменении функциональности с 1,65 до 1,87 прочность эластомеров на основе полибутадиенизопрендиолов возрастает в 1,5 раза при 20 °С и вдвое при 100 °С.

Структура литьевых эластомеров, полученных с применением диаминов, сложна (ароматические кольца, биуретовые звенья и водородные связи). Очевидно, связи с наименьшей потенциальной энергией диссоциации и обусловят пределы деформирования полимера. Экспериментально определенная мольная энергия активации диссоциации биуретовых звеньев составляет около 192 кДж/моль, а энергия диссоциации связи С—N в отсутствие разветвления (биуретов^ 338 кДж/моль, Из этого можно сделать

Напыляемые полиуретаны. Ни литьевые, ни вальцуемые полиуретаны н«3?игрдны для_J^jшemшя_rкмc[^ытий_ на изделия сложной геометрическои~с[юрмьГйли с большой площадью поверхности. Необходимость решить эту проблему явилась стимулом для разработки напыляемых полиуретановых композиций (обычно на основе литьевых эластомеров, полученных одностадийным способом), которые наносятся на изделия при высокой температуре. Использование катализатора обеспечивает быстрое отверждение покрытий толщиной до 12,5 мм. Напыляемые полиуретаны отличаются от обычных материалов для покрытий тем, что не содержат растворителя.

шийся для полиуретанов фирмы «Уайандот». Свойства эластомеров, полученных на основе этих простых полиэфиров, очень похожи на свойства полиуретанов на основе сложных полиэфиров.

Какими бы ценными свойствами ни обладал материал, широту его использования определяется в значительной степени стоимостью, Вначале полиуретаны были дорогими материалами, и многие до сих пор сохранили о них такое представление. Однако с тех пор стало дешевле сырье, усовершенствовалась технология производства, что привело к удешевлению этих материалов. В некоторых случаях, например при крупномасштабном производстве изделий литьем под давлением, готовый продукт по стоимости почти не отличается от изделий из других эластомеров, полученных обычными методами переработки каучуков. Стоимость крупногабаритного изделия зависит в основном от стоимости сырья, производственные издержки на единицу веса изделия уменьшаются при увеличении его веса. На изделие из полиуретана требуется меньший объем материала, чем на то же изделие, например, из натурального каучука, что влияет на конечную стоимость продукта.

Температура стеклования эластомеров, полученных в при с\тствии рассмотренных катализаторов, уменьшается в ряду VOCls, УСЦ (Ас Ас)з V Низкая темпеоатура стеклования сополимеров, пол\ченных при испотьзовании кататитическо! системы (AcAcbV+ДИБАХ свидететьствует о высокой гибко стн макромотекулярной цепи что открывает широкие возмож ностн испочьзования этой системы

Свойства этилен а олефиновых эластомеров, полученных на двух каталитических системах

фосфазены впервые нашли в качестве топливоустойчивых эластомеров, полученных на основе фторалкоксидных сополимеров [15]. В настоящее время интерес к полифосфазенам определяется их исключительными огнестойкими свойствами, которые сообщают им азот и фосфор [16]. Однако относительно низкая температура перехода 7(1) и сложность термической переработки могут ограничивать использование полиорганофосфазенов в качестве термопластов.

Концентрация узлов сетки является, по-видимому, одним из важнейших структурных параметров, определяющих прочность эластомера при конечных скоростях деформирования. Иллюстрацией этого могут служить данные по зависимости прочности полиуретановых эластомеров, полученных с различными сшивающими агентами, от концентрации узлов (рис. 22) [106, с. 163]. Как видно из рисунка, природа сшивающих агентов практически не влияет на прочность эластомера; последняя целиком определяется концентрацией узлов. На рис. 23 [99] приведены аналогичные данные для полиэфируретановых эластомеров на основе олигоэфиров с различным ММР (Р\у /Р^ — 1,01-н 2,78). Как и в предыдущем случае, прочность эластомера определяется только концентрацией узлов и не зависит от ММР исходных олигомеров.

Было показано [110—112], что прочностные и деформационные-свойства полиэфируретановых эластомеров, полученных на основе олигоэфирдиолов (сополимера тетрагидрофурана и окиси пропилена), триметилолпропана (ТМП), 1,4-бутандиола (БД) и 2,4-толуилендиизоцианата существенно за-

Металлическое состояние вещества характеризуется наличием электронного газа, т. е. совокупности электронов, обобществленных совокупностью атомных остовов и способных перемещаться в пространстве между ядрами без значительных энергетических затрат. В этом случае наблюдается высокая электрическая проводимость, уменьшающаяся с повышением температуры. В противоположность металлическому состоянию вещества в изолирующем (диэлектрическом) или полупроводниковом состоянии имеют сравнительно низкую электрическую проводимость, увеличивающуюся с повышением температуры. Физически изоляторы и полупроводники качественно не различаются, отлична лишь энергия, требуемая для возбуждения связанного валентного электрона в проводящее состояние.

В соответствии с особенностями электронной структуры и положением в периодической системе различают s-, p-, d- и f- металлы. К s-металлам относятся элементы, у которых происходит заполнение внешнего s-уровня. Это элементы главных подгрупп I и II групп периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева — щелочные и щелочноземельные металлы. Они наиболее сильные восстановители среди металлов. К числу р-металлов относятся элементы III—IV групп, находящиеся в главных подгруппах и расположенные левее диагонали бор — астат. Металлические свойства этих элементов выражены гораздо слабее. Металлы IV— VI групп, примыкающие к диагонали бор — астат,— типичные полупроводники (т. е. их электрическая проводимость с повышением температуры увеличивается, а не уменьшается). Характерная черта этих элементов — образование амфотерных гидроксидов (с. 151). Наиболее многочисленны d-металлы. В периодической таблице химических элементов Д. И. Менделеева они расположены между s- и р-элементами и получили название переходных металлов. У атомов d-элементов происходит достройка d-орбиталей. Каждое семейство состоит из десяти d-элементов. Известны четыре d-семейства: 3d, 4d, 5d, и 6d. Кроме скандия и цинка, все переходные металлы могут иметь несколько степеней окисления. Максимально возможная степень окисления d-металлов +8 (у осмия, например, ОзО4). С ростом порядкового номера максимальная степень окисления возрастает от III группы до первого элемента VIII группы, а затем убывает. Эти элементы — типичные металлы. Химия изоэлектронных соединений d-элементов весьма похожа. Элементы разных периодов с аналогичной электронной структурой d-слоев образуют побочные подгруппы периодической системы (например, медь — серебро — золото, цинк — кадмий — ртуть и т. п.). Самая характерная особенность d-элементов — исключительная способность к комплексообра-зованию. Этим они резко отличаются от непереходных элементов. Химию комплексных соединений часто называют химией переходных металлов.

Алюминий — серебристо-белый легкий металл, р = 2,699 г/см3, inj, = 66G,24 "С, гкнп = 250СГ С. Он очень пластичен, легко прокатывается в фольгу к протягивается в проволоку. Прекрасный проводник электрического тока — его электрическая проводимость сравнима с электрической проводимостью меди. Поверхность металла всегда покрыта очень тонкой и очень плотной пленкой оксида АЬОз. Эта пленка оптически прозрачна и сохраняет отражающую способность металла (блеск).

7.4. Электрическая проводимость полимеров. 199

7.4. ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ПРОВОДИМОСТЬ ПОЛИМЕРОВ

Электрическая проводимость веществ g характеризует процесс перемещения электрических зарядов в результате действия внешнего электрического поля. Она может быть ионной, электронной и молионной (электрофоретической) и связана с токами, протекающими в образце вещества. Спадание тока в полимерах со временем

электропроводности устанавливается остаточный ток, обусловленный движением только свободных зарядов. Эффективное значение Яэфф, рассчитанное по поляризационному току, характеризует диэлектрические потери вещества, а не его способность проводить постоянный ток. Удельная электрическая проводимость а, имеющая в СИ размерность Ом~'-м~1, является величиной, обратной удельному сопротивлению р вещества.

Для реальных полимерных материалов, применяющихся в качестве диэлектриков для электро- и радиоизоляции, электрическая проводимость зависит от их состава, а также от молекулярного строения и надмолекулярной структуры полимеров. Существенное влияние на а полимерных диэлектриков оказывают также температура, электрические поля и воздействие ионизирующей радиации.

Если полимеры подвергаются действию разных видов ионизирующей радиации (например, рентгеновского излучения), то их электрическая проводимость существенно увеличивается. Это обусловлено тем, что под влиянием ионизирующей радиации происходят ионизация и возбуждение макромолекул. Увеличение интенсив-

Электретное состояние полимеров 193 Электрическая проводимость полимеров 199

Другой метод обнаружения в газовом потоке отдельных зон связан с применением пламенно-ионизационного детектора. Здесь имеются два электрода, между которыми горит водородное пламя. В случае чистого газа-носителя электрическая проводимость пламени очень мала. Если в газовом потоке появляются органические соединения, они сгорают, при этом электрическая проводимость пространства между электродами возрастает, ток между электродами увеличивается и регистрируется усилителем 10. Усиленный сигнал регистрируется самописцем 14. Полученная запись в координатах концентрация-время представляет собой хроматограмму исследуемой смеси. Число пиков на хроматограмме при полном раз-




Электроно акцепторного Элементарных процессов Элементов периодической Элементов симметрии Элиминирования протекают Эмпирическая зависимость Эффективного разделения Эмпирическое уравнение Эмульсионной полимеризацией

-
Яндекс.Метрика