Термины, связанные с цементом. Температурами стеклования

Главная --> Справочник терминов

Температурами стеклования Регулярно построенные транс-1,4- и 1,2-полибутадиены представляют собой кристаллические продукты с температурами плавления 145°С (транс-\,4), 126°С (изотактический 1,2) и 156°С (синдиотактический 1,2) [30, 32], не обладающие свойствами эластомеров.

Нафталин и антрацен представляют собой твердые вещества с температурами плавления 80 и 213 °С соответственно. Нафталин при этом: обладает большой летучестью и даже может возгоняться, минуя жидкую стадию.

. 2. Температуры плавления предельных углеводородов также медленно повышаются с увеличением молекулярного веса. И здесь разности между температурами плавления двух следующих один за другим членов ряда, как правило, становятся тем меньше, чем5 выше оба углеводорода стоят в гомологическом ряду. Однако при этом обнаруживается- следующая особенность: до 24-го члена за большей р?аз-ностью двух температур плавления всегда следует меньшая разность. Это явление можно выразить следующим образом: гомологический -ряд

Свойства. Низшие члены ряда легко растворимы в воде, для высших же гомологов растворимость в воде резко уменьшается. Часто наблюдается существенное различие между температурами плавления насыщенных и ненасыщенных карбоновых кислот. В то время как насыщенные кислоты с 10 и большим числом атомов углерода при комнатной температуре являются твердыми веществами, ненасыщенная олеиновая кислота С^Нз^ затвердевает лишь при охлаждении, а затем плавится при +14°.

Смеси разных веществ, как правило, плавятся при более низкой температуре, чем сами индивидуальные вещества. Чтобы установить, являются вещества с близкими температурами плавления одинаковыми или разными, определяют температуру плавления смеси этих веществ. Такая смесь называется смешанной пробой. Если температура плавления смешанной пробы ниже температуры плавления веществ, взятых для ее приготовления, то, следователь-

Простые эфиры фенолов образуют с пикриновой кислотой молекулярные соединения с четкими температурами плавления.

Динитротиоэфиры — твердые вещества с четкими температурами плавления. При окислении тиоэфиры переходят в сульфоны, которые также можно использовать для анализа.

Ионная связь имеет свои особенности. Она отличается значительной полярностью, а вещества, содержащие такую связь, характеризуются высокими (по сравнению с органическими веществами) температурами плавления и кипения, хорошей растворимостью в полярных растворителях, огромной скоростью протекания реакций и электропроводностью их растворов.

Одноосновные оксикислоты с небольшой молекулярной массой представляют собой сиропообразные жидкости или твердые вещества. Двухосновные оксикислоты — твердые кристаллические соединения, растворимость которых в воде выше, чем соответствующих карбоновых кислот. Они отличаются от карбоновых кислот с тем же числом углеродных атомов более высокими температурами плавления и кипения. Оксикислоты — более кислые соединения:

Каждое органическое вещество характеризуется определенными температурами плавления и кипения, плотностью, показателем преломления и т. д. Эти величины называются физическими константами. С их помощью можно определить (идентифицировать) вещество, а также установить его чистоту. Для этого определяют некоторые физические константы вещества и сравнивают их с литературными данными.

Рис. 10.22. Соотношения между температурами плавления и кристаллизации для натурального каучука

Термоэластопласты имеют высокие значения сопротивления разрыву, относительного удлинения, эластичности, сопротивления раздиру и стойкости к многократным деформациям, морозостойкости. Оптимальные физико-механические свойства достигаются в тех случаях, когда разность между температурами стеклования соответствующих блоков превышает 100°С.

Морозостойкость вулканизатов определяется температурами стеклования и кристаллизации полимера, связь которых с его структурой кратко рассматривалась выше (стр. 484). Наиболее морозостойки (сохраняют эластичность до —80-i----90 °€

эластомера бутилакрилата привиты на ПМ.МА). Свойства смеси и привитого сополимера различаются в области между температурами стеклования ПБА (—20°С) и ПММА (в данном случае 160°С). Указанное различие может быть вызвано основными связями между матрицей и включением, создающими внутренние напряжения.

Именно при этом в полной мере выясняется физический смысл релаксационных состояний и релаксационных переходов,, связанных с температурами стеклования и текучести. Хотя это может показаться с непривычки парадоксальным утверждением, но физический смысл состоит как раз в своего рода иллюзорности этих состояний и переходов, что и отличает их от фазовых состояний и термодинамических переходов (мы сознательно избегаем дополнения «фазовые» к словам «термодинамические переходы», см. ссылку на стр. 90).

Резины — низкомодульные конструкционные материалы, пластмассы — высокомодульные, но их жесткость все же значительно ниже жесткости металлов. Пластики по химической структуре могут быть линейными или пространственными полимерами, гибко-цепными или жесткоцепными с температурами стеклования или плавления 100—400° С. Материалы на их основе — пластмассы — важнейшие конструкционные материалы, а часто и заменители металлов.

роткими валентными химическими связями. Эти химические связи по механизму своего образования (обобществления электронов разных атомов в результате перекрытия при их сближении электронных облаков) являются ковалентными. Между макромолекулами полимеров существуют физические связи, длина которых примерно в 3 раза (около 0,4 нм) больше, а энергия их диссоциации в 5—10 раз меньше, чем у химических связей. Цепные макромолекулы полимеров могут отличаться как по химическому составу, так и по регулярности строения (расположению в пространстве звеньев и ответвлений цепей). Процессы упорядочения макромолекул (структурообразова-ния) приводят к появлению надмолекулярной организации не только у кристаллических, но и у аморфных полимеров. Последние не имеют кристаллических решеток и поэтому получили название некристаллических полимеров. Для них характерно отсутствие дальнего и наличие ближнего порядка и существование структурных элементов в виде доменов, имеющих чаще всего флуктуационную природу. Полимеры могут находиться в твердом и жидком агрегатных состояниях (газообразное состояние для них не характерно), кристаллическом и аморфном фазовых состояниях, а также в стеклообразном, высокоэластическом и вязкотекучем релаксационных (или деформационных) физических состояниях. Последние разделены температурами стеклования и текучести и характеризуются определенной шириной интервала высокоэластичности.

Большинство кристаллизующихся полимеров имеют области, резко отличающиеся по молекулярной упорядоченности, т. е. являются частично-кристаллическими. Если при охлаждении полимера область потери подвижности сегментов характеризуют температурами стеклования (ГССТР, Тсж*), то при нагревании полимера говорят о температуре его размягчения Траш, которая характеризует область (или точку) «размораживания» сегментальной подвижности. Анализ экспериментальных данных, полученных для частично-кристаллических полимеров различными физическими

V. 2. Образцы сшитого полиметилметакрилата характеризуются следующими значениями молекулярной массы отрезка цепи между сшивками: 6000; 15000; 30000; 60000. Каково соотношение между температурами стеклования для этих образцов ПММА, если молекулярная масса механического сегмента равна 30000:

Высокомолекулярные полимеры с гибкими цепями характеризуются низкими температурами стеклования и высокими температурами текучести, т. е. широким температурным интервалом вы-•сокоэластичности (от —70 °С до +200 °С). Высокомолекулярные полимеры с более жесткими цепями имеют высокие температуры стеклования и небольшой интервал эластичности (от 100 до 160°С). Полимеры, обладающие еще меньшей гибкостью цепи, имеют очень высокие значения Тс, и разность Т?—ТС у них настолько мала, что практически они не проявляют высокоэластических свойств даже при повышенных температурах. В этом случае часто говорят о размягчении полимера, т. е. о его переходе из стеклообразного состояния непосредственно в вязкотекучее.

Зная 7'Жр и Тс, можно определить интервал температур, в котором полимер ведет себя как упругий нехрупкий материал. Если. эластомеры применяют при температуре в пределах интервала вы-сокоэластичности (между температурами стеклования и текучести) , то стеклообразный полимер (пластмассу) применяют в интервале вынужденной эластичности (Тс — 7"хр). Полиметилметакрилат можно применять как конструкционный материал, потому что для него Тс=110°С, а ГХр=10°С. Полистирол нельзя применять без специальной модификации его структуры, потому что для него Тс = = 100°С, а Гхр=90°С.

температур. Поэтому нешлярные полимеры с гибкими цепям: характеризуются низкими температурами стеклования — порядк

Температуре полностью Температуре поскольку Температуре представляют Температуре прибавляют Температуре происходит Температуре разбавляют Тщательно встряхивают Температуре содержимое Температуре существует