|
|
|
Главная --> Справочник терминов Полимеров способность Расплавы полимеров - жидкое агрегатное состояние несшитых полимеров, способных к вязкому течению при деформации. В зависимости от особенностей упаковки цепных молекул различают лиотропные и термотропные полимерные жидкие кристаллы [53]. Лиотропное жидкокристаллическое состояние наиболее характерно для жесткоцепных полимеров, способных к весьма специфическому фазовому расслоению. Жидкие кристаллы этого типа обычно представляют собой двух- или трехкомпонентные системы, различающиеся по типу структур на слоистые, стержне-видные и кубические. В термотропном жидкокристаллическом состоянии обычно находятся линейные блок-сополимеры и гребнеобразные полимеры. Их термодинамически устойчивое мезоморфное анизотропное состояние занимает промежуточное положение по отношению к твердой и жидкой фазам. Некоторые типы уретановых каучуков, например СКУ-8, получаются в виде каучукоподобных полимеров, способных обрабатываться на стандартном оборудовании резиновых заводов. Рис. XV. 3. Схема гибкоцепных . полимеров, способных к образованию термотропиых жидких кристаллов за счет подвижных мезо-• генных групп (изображены прямоугольниками); они жесткие и между ними возможны сильные взаимо--действия, как в иизкомолекуляр-- Растворы глобулярных полимеров, способных переходить в вытянутую форму, представляют особый интерес для приготовления лаков и прядильных систем, так как в этом случае удается совмещать высокую концентрацию и большую текучесть исходных растворов с хорошими механическими свойствами получаемых из них пленок и волокон. Подобным переходом объясняется образование прочных клеевых швов из хрупкого столярного клея, обладающего глобулярным строением. Степень асимметрии полимерных частиц может также бы1ъ определена по отношению интенсивностей светорассеяния под углами 45 и 135°, по зависимости интенсивности флуоресценции от направления наблюдения (для полимеров, способных образовывать соединения с флуоресцирующими красителями) и по результатам измерения дипольных моментов. Растворы глобулярных полимеров, способных переходить в вытянутую форму, представляют особый интерес для приготовления лаков и прядильных систем, так как в этом случае удается совмещать высокую концентрацию и большую текучесть исходных растворов с хорошими механическими свойствами получаемых из них пленок и волокон. Подобным переходом объясняется образование прочных клеевых швов из хрупкого столярного клея, обладающего глобулярным строением. Степень асимметрии полимерных частиц может также быть определена по отношению интенсивностей светорассеяния под углами 45 и 135°, по зависимости интенсивности флуоресценции от направления наблюдения (для полимеров, способных образовывать соединения с флуоресцирующими красителями) и по результатам измерения дипольных моментов. Бутадиен-1,3 (дивинил) является простейшим представителем ряда диеновых углеводородов с сопряженными двойными связями и в то же время — самым дешевым из них. Поэтому неудивительно, что этот углеводород во всем мире принят в качестве основного мономера лри промышленном 'производстве эмульсионных . каучукотю-добных полимеров, способных к вулканизации с образованием серных мостиков между макромолекулами. При добавлении к нитрату целлюлозы синтетических полимеров, способных к образованию сетчатых структур и совмещающихся с нитратом целлюлозы, можно получать необратимые покрытия Таким образом, ассортимент нитролаков и области их применения могут быть расширены Однако температурная зависимость прочности полимеров в некоторых случаях имеет экстремальный характер [63, с. 199], особенно для систем с явно выраженной неоднородностью напряжений. Например, аномалии наблюдаются при растяжении кристаллических полимеров [231], полимеров, способных кристаллизоваться при растяжении, полимеров с наполнителями [221, 232, 233]. Экстремальная зависимость прочности от температуры характерна и для резин с надрезом в области температур выше температуры хрупкого разрушения [234]. При изучении температурной зависимости сопротивления резин раздиру максимум сопротивления наблюдается в области перехода из стеклообразного в высокоэластическое состояние [235]. Экстремальная температурная зависимость прочности обусловлена релаксационными характеристиками материалов. В результате релаксационных процессов, развивающихся в напряженном теле, может произойти рассасывание опасных напряжений, что остановит рост трещины, и в некотором температурном интервале может наступить упрочнение материала. Однако затем при температуре выше температуры стеклования вновь наблюдается снижение прочности с повышением температуры. Аппаратурное оформление процесса коагуляции латексов карбоксилсодержащих полимеров не отличается от принятой в производстве технологии выделения других типов эмульсионных каучуков. При коагуляции латексов карбоксилсодержащих полимеров в нейтральной и щелочной средах солями одно-, двух- и трехвалентных металлов могут образоваться полимерные соли, о чем свидетельствует рост вязкости полимеров. Способность к образованию труднорастворимых в воде полимерных солей в процессе коагуляции солями двухвалентных металлов была использована при получении ионтермоэластопластов (ИТЭП) [6]. Благопроницаемость полимеров - способность полимерных материалов пропускать водяные пары при наличии градиентов температуры или давления водяных паров. Характеризуется коэффициентом влагопроницаемости. Водостойкость полимеров - способность полимерных материалов сохранять свои физические и химические свойства при длительном воздействии воды. Газо- и паропроницаемость полимеров - способность полимерных материалов пропускать газы или пары при заданной разности химических потенциалов. Движущая сила процесса - перепад давления, температуры, концентрации. Пластическими массами (пластмассами) называют обширную группу материалов, иногда представляющих сложные композиции, основой которых являются природные или синтетические высокомолекулярные соединения. Для пластмасс характерной является их способность при нагревании и под давлением формоваться в изделия и сохранять приобретенную форму. В настоящее время особое значение приобрели пластмассы на основе синтетических высоко-полимеров*. Общий подход к рассмотрению свойств высокомолекулярных соединений оказывается возможным потому, что многие их особенности зависят больше от формы макромолекул, чем от их химической природы. Так, характерные особенности линейных полимеров — способность образовывать прочные волокна и пленки, значительная эластичность, способность растворяться, а при повышении температуры плавиться. Типичные представители линейных полимеров — это каучук и его синтетические аналоги, полиамиды, полиоле-фины. линейные цепи длиной около 100 А. О том же говорит характерная для цепных полимеров способность стекла образовывать волокна *. Фосфор также дает гетероцепные полимеры, например полифосфорные кислоты, полифосфаты, полифосфонитрилхлорид, фос-фам и др. Так, нагревая метафосфаты до 600°С, можно получить полифосфаты, молекулярная масса которых достигает 2 500 000. При этом возникают линейные цепи, которые иногда частично сшиты между собой: линейные цепи длиной около 100 А. О том же говорит характерная для цепных полимеров способность стекла образовывать волокна *. Фосфор также дает гетероцепные полимеры, например полифосфорные кислоты, полифосфаты, полифосфонитрилхлорид, фос-срам и др. Так, нагревая метафосфаты до 600°С, можно получить полифосфаты, молекулярная масса которых достигает 2 500 000. При этом возникают линейные цепи, которые иногда частично сшиты между собой: является представителем класса полиамидов. Этот кристаллический полимер (степень кристалличности 50 — • 60%), обладающий высокой прочностью, широко используется для получения волокон и пленок. Из рассмотренных примеров видно, что даже небольшое изменение в химической формуле повторяющегося звена приводит к существенному изменению физических свойств полимеров. Казалось бы, такое различие физических свойств у разных полимеров может сделать невозможным описание этих свойств с позиций единой физической теории. Однако на самом деле ситуация не так печальна, как это кажется с первого взгляда. Существуют по крайней мере две области, в которых физические свойства полимеров могут быть описаны с единой точки зрения в рамках единой физической теории. Во-первых, при низких температурах можно описать физические свойства как кристаллических, так и аморфных полимеров, находящихся в стеклообразном состоянии, используя идеи и представления современной физики твердого тела. Во-вторых, поведение полимеров, находящихся в высокоэластическом состоянии, может быть описано в рамках представлений статистической физики и термодинамики. Хронологически раньше была разработана статистическая физика полимеров, находящихся в высокоэластическом состоянии, которая позволила объяснить наиболее важную и специфическую особенность полимеров — способность испытывать большие обратимые деформации. Это оказалось возможным сделать в силу того, что у разных по химическому строению полимеров оказалась одна общая черта — в высокоэластическом состоянии у всех полимеров существует внутреннее вращение. Следует заметить, что использование основных представлений и математического аппарата статистической физики для описания поведения полимеров, находящихся в высокоэластическом состоянии, возможно в первую очередь благодаря тому, что полимерные молекулы состоят из очень большого числа одинаковых повторяющихся звеньев и еще большего числа атомов. Способность к развитию высокоэластических деформаций в полимерных системах наиболее ярко проявляется при течении растворов гибкоцепных полимеров, таких, как, например, резиновый клей. При простом сдвиговом течении высокоэластические деформации в растворах могут достигать огромных значений: порядка десятков и может быть даже сотен тысяч процентов, что обычно недостижимо для расплавов полимеров. Наблюдаемые высокоэластические деформации, измеренные в условиях стесненного восстановления, существенно зависят от полной деформации системы, созданной до начала упругого восстановления. Высокоэластические деформации, развивающиеся в предстационарной стадии деформирования, могут достигать огромных величин, намного превосходящих обратимые, деформации, отвечающие режиму установившегося течения *. Существенно также, что высокоэластические деформации в очень сильной степени зависят от предыстории раствора — режима предварительного деформирования и отдыха. Положение здесь в целом аналогично тому, что известно и для напряжений, которые тоже зависят от длительности деформирования и предыстории системы, но все эти факторы в наибольшей степени сказываются на высокоэластических свойствах системы. Способность образовывать полимерные молекулы достаточно ясно выражена у таких элементов, как бор, углерод, кремний, фосфор, сера, мышьяк, германий, селен, сурьма, висмут и теллур. Среди всех элементов периодической системы углерод выделяется своей уникальной способностью образовывать необычайно длинные цепи карбоцепных полимеров, остальные перечисленные выше элементы обладают этой способностью в значительно меньшей степени. Способность образовывать достаточно прочные гомоцепные полимеры зависит от прочности связей атомов данного элемента друг с другом.  Полимерного материала Полимерном материале Полимерно мономерной Промывных жидкостей Полимеров достаточно Полимеров характерно Полимеров используется Полимеров исследование Полимеров макромолекулы |
- |
Навигация