Термины, связанные с цементом. Способность полимеров

Главная --> Справочник терминов

Способность полимеров Сольватационное взаимодействие макромолекул и молекул растворителя существенно изменяет способность полимерных цепей к конформационным переходам, т.е. влияет на их равновесную гибкость. По величине термодинамического сродства к полимеру все растворители делятся на "хорошие" и "плохие". Для термодинамически "хороших" растворителей характерно образование достаточно мощных сольватных оболочек вокруг макромолекул, что существенно уменьшает возможность их конформационных переходов, т.е. обусловливает снижение равновесной гибкости.

Способность полимерных материалов к деформации под действием внешних силовых полей определяется особенностями их

Деформационная способность полимерных материалов, обусловленная полностью обратимым изменением валентных углов и межатомных расстояний в полимерном субстрате под действием внешних сил, характерна для проявления упругих свойств. Температура, ниже которой полимерное тело может деформироваться под действием внешних сил как упругое, называется температурой хрупкости Гхр. Действие внешних силовых полей может быть представлено (рис. 3.3, а) как всестороннее сжатие, сдвиг и растяжение. Вместе с тем всякая конечная деформация полимерного материала проявляется, с одной стороны, как деформация объемного сжатия (или расширения), характеризующая изменение объема тела при сохранении его формы (дилатансия), а с другой, - как деформация сдвига, характеризующая изменение формы тела при изменении его объема (см. рис. 3.3, б). В связи с этим реологическое уравнение состояния должно описывать как эффекты, связанные с изменением объема деформируемого тела, так и влияние напряжений на изменение его формы. В общем случае деформация проявляется в двух видах: как обратимая и как необратимая. Энергия, затрачиваемая на необратимую деформацию, не регенерируется.

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.

Гибкость макромолекул - способность полимерных цепей изменять свою конформацию (см.) в результате теплового движения звеньев, а также под влиянием внешних энергетических полей (см. Скелетная, Равновесная, Термодинамическая, Кинетическая гибкость).

Подвижность макромолекул (кинетическая гибкость) - способность полимерных цепей изменять свою конформацию под влиянием внешних энергетических полей. Размер сегмента (см.) макромолекулы зависит от скорости приложения внешних воздействий (гидродинамических, механических, электромагнитных).

Специфическими молекулярными характеристиками полимеров являются молекулярная масса, определяющая размеры цепочек и гибкость макромолекулы, зависящая от ее строения и природы межмолекулярпой и внутримолекулярной связи. Гибкость макромолекул — это способность полимерных цепей изменять свою копформацию в результате внутримолекулярного (микро-броунова) теплового движения звеньев (равновесная, или термодинамическая гибкость) или же под влиянием внешних механических сил (кинетическая, или механическая гибкость). Конфор-мация — это пространственное распределение атомов и атомных групп в макромолекуле, определяемое длиной соответствующих связей и значениями валентных углов: такое распределение, которое может меняться без химических реакций.

Формуемость (т. е. способность полимерных расплавов или растворов к волокнообразованию) зависит не только от их вязкости, но также от их эластических свойств, способности подвергаться большим степеням вытяжки, массообменных характеристик.

Теплопроводность - это способность полимерных тел переносить тепло от более нагретых элементов к менее нагретым. Коэффициент теплопроводности X - это коэффициент пропорциональности между потоком тепла и градиентом температуры. Теплопроводность связана с распространением и рассеиванием упругих волн, вызываемых тепловыми колебаниями частиц тела. При температуре, стремящейся к абсолютному нулю, теплопроводность так-

Структура резин. Вулканизация уменьшает способность полимеров кристаллизоваться, причем в тем большей степени, чем выше густота сетки. Влияние густоты сетки на скорость кристаллизации выражено значительно сильнее в случаях ди- либо полисульфидных поперечных связей, чем для С—С и моносульфидных связей. В некоторых случаях, однако, влияние как густоты сетки, так и нерегулярности цепи на кристаллизуемость каучуков и резин может быть более сложным.

Высшие о- и ге-алкилфенолы, вступая в реакцию с формальдегидом, образуют низкоплавкие, хорошо растворимые полимеры линейной структуры. С увеличением длины замещающего радикала в молекулах о- и л-алкилфенолов продукты поликонденсации, их с формальдегидом становятся все более растворимыми в углеводородах и возрастает способность полимеров сочетаться с высыхающими маслами.

В гл. 1 коротко упоминалось об успешной попытке формования двухосно-ориентированных выдувных цилиндрических контейнеров, в частности бутылей. Технология изготовления таких изделий состоит в следующем: цилиндрическую заготовку сначала растягивают, а затем быстро раздувают в радиальном направлении. При этом важно соблюсти продольную температурную однородность, иначе может произойти разрыв стенки. Кроме того, температура (средняя по толщине заготовки) может лишь на несколько градусов превышать Tg для аморфных полимеров, используемых обычно для этих целей. Времена релаксации расплава при такой низкой температуре больше времени, необходимого для охлаждения материала, в результате чего происходит принудительная ориентация и структурирование полимера. Таким образом, используя способность полимеров к структурированию в процессе переработки, удается изготавливать легкие ударопрочные бутыли.

Наряду со способностью к высокоэластической деформации, способность полимеров к переходу в ориентированное состояние является одним из их главных отличительных свойств по сравнению с простыми веществами. Возникновение резкой анизотропии физических свойств в ориентированном состоянии с позиций физики является даже более важным и характерным свойством полимеров, чем способность к проявлению каучукоподобной эластичности. Это анизотропия, достигаемая разными способами, в рав-

В макромолекулах полимеров имеются одинарные (простые), двойные и тройные связи. Простые связи определяют внутреннее вращеие звеньев, гибкость цепей и высокоэластические свойства полимеров. Кратные связи обусловливают реакционную способность полимеров (деструкцию и структурирование) . Она может проявляться в виде полезных процессов,

Метод определения двойных связей в полидиенах эпоксиди-рованпем надкислотами может быть использован для анализа полимеров, имеющих достаточную реакционную способность. К числу таких полимеров относится, прежде всего, цис-1,4-по-лиизопрен, полибутадиен, натуральный каучук. Полимеры, содержащие сильные электроотрицательные группы (например, С = М), дают заниженные результаты. Необходимо следить за отсутствием в реакционной среде следов металлов с переменной валентностью, которые разрушают гидроперекиси и вносят ошибку в данные о количестве двойных связей.

Как видно, реакционная способность полимеров по отношению к озону меняется в соответствии с индуктивным эффектом заместителя при двойной связи.

Хотя в практике чаще всего используется теплостойкость полимеров, однако предельная ее величина характеризуется термостойкостью последних. Это обусловлено тем, что когда теплостойкость существенно возрастает, то обычно наступает момент химического, т. е. термического или окислительного, разрушения полимера. Поэтому способность полимеров противостоять действию высоких температур, а также влиянию кислорода и других химических агентов (их термостойкость) выходит на первый план при характеристике полимеров. Ввиду этого отбор полимеров чаще всего производится с учетом в первую очередь фактора термостойкости [9].

Из рис. 10.9 видно также, что с ростом молекулярной массы непрерывно ухудшается способность полимеров к необратимым деформациям. Это отражается в росте температуры текучести с ростом молекулярной массы. Рис. 10.9 показывает улучшение эксплуатационных характеристик полимеров вообще (эластомеров и пластмасс) с ростом молекулярной массы: растут температурные интервалы высокоэластичности (Гт — Гс) и вынужденной эластичности

Свойства высокомолекулярных предельных углеводородов и их производных сильно меняются в зависимости от количества и природы замещающих атомов или групп атомов. В частности, изменяется способность полимеров к кристаллизации. Одни полимеры кристаллизуются очень хорошо, другие вовсе не способны кристаллизоваться.

* Термостойкость следует отличать от теплостойкости, отражающей способность полимеров сохранять при повышенных температурах твердость, обусловливающую работоспособность изготовленных из них изделш*г (стр. 151).

Соединений моделирующих Соединений находятся Соединений неорганическими Соединений нитрование Соединений образующих Соединений оказывает Серьезные возражения Соединений определение Соединений осуществляют