Главная --> Справочник терминов


Изменениями температуры Вводная глава освещает технологические аспекты важнейших методов переработки полимеров и иллюстрирует наиболее существенные черты нашего аналитического подхода. В I и II частях книги изложены основные представления по физикохимии и механике полимеров, необходимые для инженерного анализа процессов переработки. Особое внимание уделено проблемам связи между изменениями структуры в процессах переработки и свойствами полимеров, находящимся на стыке между технологией переработки полимеров и полимерной наукой. Во всех главах этих двух частей подход носит чисто утилитарный характер, иначе говоря, объем приведенных сведений ограничен и подчинен изложению материала последующих глав.

Большой интерес, проявляемый промышленностью к таким изделиям, послужил причиной интенсивных исследований морфологических изменений, происходящих в волокне в процессе холодной вытяжки [42]. Результаты этих исследований показали, что образование шейки не связано с локальными повышениями температуры, которые вызывали бы плавление кристаллитов и приводили к течению полимера, сопровождающемуся изменениями структуры. Более того, даже допущение об общем размягчении растягиваемого образца не позволяет объяснить механизм шейкообразования. Оказывается, образование шейки является результатом разрушения кристаллитов поликристаллических композитов, инициированного напряжениями. Молекулярную модель морфологических изменений, происходящих при холодной вытяжке (образовании шейки), можно описать следующим образом (рис. 3.16) [7].

Соответственно, три только что рассмотренных варианта стеклования, вызываемые реальными изменениями структуры, не принято именовать структурным стеклованием.

Криволинейный участок зависимости f\=f(P), соответствующий промежуточным значениям вязкости, связан с обратимыми изменениями структуры системы. Такое аномальное поведение обычно характерно для систем, обладающих тиксотропными свойствами. Согласно представлениям Ребиндера [6.2], в области малых гра-

ние к единице времени безразмерной величины у. Увеличивая напряжение сдвига и измеряя его скорость, можно построить кривую / (рис. 11.1). Такой тип кривой течения характерен для полимеров с узким молекулярно-массовым распределением и при переработке полимеров встречается сравнительно редко. Обычно с ростом напряжения сдвига скорость течения растет быстрее, чем это следует из закона Ньютона (кривая 2, рис. 11.1). Полимеры, поведение которых в процессе течения описывается этой кривой, называют псевдопластичными жидкостями. Нетрудно сообразить, что ускорение течения, показанное кривой 2, обусловлено такими изменениями структуры полимера в процессе течения, которые приводят к падению вязкости. Чем больше напряжение сдвига, тем меньше вязкость (рис. 11.3, кривая 2). Падение вязкости с ростом напряжения сдвига называют аномалией вязкости, а величину вязкости, зависящую от напряжения сдвига,— эффективной вязкостью.

являются идеально упругими или идеально вязкими. Важнейшей научной проблемой является поэтому формулировка закона, который бы описывал деформацию реальных тел, в которых нельзя пренебречь изменениями структуры при деформации.

Прошло уже свыше 90 лет с того времени, когда эти положения были установлены. История развития органической химии только подтвердила и дополнила их. Конечно, наряду с реакциями, подчиняющимися этому основному «принципу наименьших изменений», наблюдаются и реакции, сопровождающиеся более или менее сильными изменениями структуры радикалов. Но и эти нарушения проходят обычно закономерно.

Колебания выходов имидазолонов в этой реакции трудно связать с изменениями структуры ортдзфира.

отклонения от линейности, но они обычно объясняются не изменениями структуры переходного состояния, а резкой сменой механизма реакции для определенных заместителей. В некоторых случаях не соблюдается и принцип селективности. Так, в реакциях электрофильного ароматического замещения (гл. 13) Вг2 в трифторуксусной кислоте в 10^ раз более реакциониоспособен, чем Вг2 в уксусной кислоте, но в обоих случаях селективность практически одинакова; иногда более реакциониоспособные системы имеют более высокие значения р, чем менее реакциониоспособные.

1. Сокращение размеров образцов, наблюдаемое при нагреве наноструктурных материалов, полученных ИПД, по-видимому, обусловлено изменениями структуры границ зерен, связанными с переходом неравновесных границ в равновесное состояние.

Во время термической обработки в Ni, подвергнутом ИПД, было обнаружено уменьшение коэрцитивной силы, обусловленное заметными изменениями структуры (рис. 3.3) [105]. На начальной стадии нагрева в первую очередь имело место исчезновение дислокаций внутри зерен, т. е. происходил возврат. Этот процесс начался уже при комнатной температуре. Так, после одного месяца выдержки плотность дислокаций уменьшилась с 1015 м~2 до 1013 м~2. Подобный результат достигался также после выдержки при 373 К в

Описанный процесс испарения и конденсации жидкости в соответствии с изменениями температуры внутренней ячейки будет способствовать поддержанию в ней температуры на постоянном уровне в течение всего времени работы на приборе.

Так как скорость химической реакции является экспоненциальной функцией температуры, то очевидно, что конверсия исходных веществ сильно зависит от переноса теплоты от стенки реактора или к ней, а также от количества теплоты, выделяющейся в процессе реакции. Если можно пренебречь изменениями температуры вдоль радиуса трубы, подход к проблеме теплопереноса может быть достаточно простым. Возвращаясь снова к рис. 21, мы можем написать уравнение сохранения энергии для выбранного элемента. Принимаем площадь поверхности стенок, отнесенную к единице длины реактора, равной Aw — 2AJR. Количество теплоты, отдаваемой в окружающую среду, равно

90 (деформация 1256 %) при частоте 0,1 рад/с. Система контроля температуры реометра RPA 2000 весьма совершенна и позволяет поддерживать температуру с точностью до 0,1 С, что в сочетании с небольшой толщиной образца создаёт изотермические условия эксперимента в интервале температур от 50 до 200 °С. С помощью компьютера можно управлять очень быстрыми изменениями температуры, последовательностью предварительно запрограммированных испытаний, автоматически заносить в память и легко использовать в дальнейшем получаемые результаты.

Синерезис может быть вызван изменениями температуры или концентрации, а иногда происходит якобы спонтанно, при хранении. Эта спонтанность означает попросту, что исходный гель был неравновесным, но по кинетическим причинам (иммобилизация растворителя, наличие помех движению участков сетки, высокая вязкость) не мог достаточно быстро перейти в равновесг ное состояние.

изменениями температуры жидкой фазы. В связи с этим пары жидких компонентов вблизи поверхности раздела фаз будут находиться в равновесии с жидкой фазой в любой момент времени.

б) изменениями температуры из-за выделения или поглощения тепла в ходе химических реакций, протекающих на поверхности частиц катализатора;

Абсорбер. Особенности конструкции и расчета абсорбционных колонн для окиси углерода рассмотрены в литературе [8]. Однако для предложенного метода расчета требуются эксплуатационные данные по промышленным колоннам с аналогичными характеристиками и необходимо практически исходить из предположения, что на любой новой установке сохраняется неизменное значение коэффициента KLa. В рассмотренном примере приводятся данные по промышленному абсорберу, показанному на рис. 14.6. Эти данные используются для определения расчетных размеров новой колонны в предположении, что требуемый объем колонны пропорционален количеству абсорбируемой окиси углерода и обратно пропорционален движущей силе. Движущие силы определяли графическим интегрированием с корректировкой кривых равновесия в соответствии с изменениями температуры в колоннах.

Другую возможность можно реализовать с помощью блок-сополимеров АВ, к которым добавляется некоторое количество цепей Рс мономерами химически идентичными группе А. Если в начальном состоянии мы имеем неупорядоченный раствор или расплав, то надлежащими изменениями температуры или концентрации растворителя можно прийти к конечному состоянию, в котором группы В сегрегируются и образуют микродомены. Цепи А тогда оказываются сшитыми этими микродоменами, а цепи Р оказываются заключенными в сетку [10].

Уравнение (IV. 10) описывает равновесные изменения удельного объема, соответствующие достаточно медленному разогреву — охлаждению или сжатию — разгрузке расплава. При быстром разогреве или охлаждении расплава, так же как и при быстром сжатии или разгрузке, изменения удельного объема не будут успевать за изменениями температуры (или давления). Это явление отражено на рис. IV. 3, на котором представлена кинетика изменения удельного объема расплава при резком повышении его температуры.

Известно, что многие биологические цепные молекулы, такие, как ДНК или вирусы, например вирус табачной мозаики, а также синтетические полипептиды обладают палочкообразными кон-формациями. При этом размер палочки в направлении продольной оси составляет от нескольких сотен до нескольких тысяч ангстрем, а в направлениях, перпендикулярных продольной оси,— от нескольких десятков до нескольких сотен ангстрем. В концентрированных растворах эти системы способны образовывать мезо-фазы. Поскольку образование мезофаз, а также фазовые переходы могут происходить за счет изменений концентрации, мезофа-зы называются лиотропными. Кроме того, фазовые переходы могут вызываться изменениями температуры. Литературный обзор по этой теме опубликовал Мишра [61].

Известно, что многие биологические цепные молекулы, такие, как ДНК или вирусы, например вирус табачной мозаики, а также синтетические полипептиды обладают палочкообразными кон-формациями. При этом размер палочки в направлении продольной оси составляет от нескольких сотен до нескольких тысяч ангстрем, а в направлениях, перпендикулярных продольной оси,— «от нескольких десятков до нескольких сотен ангстрем. В концентрированных растворах эти системы способны образовывать мезо-фазы. Поскольку образование мезофаз, а также фазовые переходы могут происходить за счет изменений концентрации, мезофа-зы называются лиотропными. Кроме того, фазовые переходы могут вызываться изменениями температуры. Литературный обзор ло этой теме опубликовал Мишра [61].




Изменением внутренней Изменение амплитуды Изменение физических Изменение химических Изменение концентрации Изменение механизма Изменение молекулярной Изменение оптической Изменение пластичности

-
Яндекс.Метрика