Термины, связанные с цементом. Температур плавления

Главная --> Справочник терминов

Температур плавления Цель работы. Получение термомеханических кривых полимеров, определение температур переходов из одного фазового или физического состояния в другое.

ний температур переходов первого и второго рода при

К недостаткам метода ТМА следует отнести общие для всех интегральных методов: недостаточно точное определение температур переходов, а также зависимость положения переходов от условий испытаний, что затрудняет сопоставление экспериментальных данных. Однако новое поколение термомеханических спектрометров фирмы "Solomat" имеет чувствительность элементов в 1000 раз выше обычной [10].

Поскольку метод тока ТСД соответствует инфразвуковому частотному диапазону, то определение температур переходов в полимерах по положению максимума тока ТСД на температурной шкале (рисЛ 4.36) является более точным. Метод имеет высокую чувствительность ко всем видам молекулярных движений и разрешающую способность, обеспечивает определение энергии активации процессов, но вследствие своей специфичности недостаточно эффективен при исследовании неполярных или слабополярных полимеров в расплавах, когда на диэлектрические потери накладываются потери из-за электропроводности. Поэтому, например, полиэтилен для исследования диэлектрическим методом подвергают окислению.

Знание температур переходов и механических свойств необходимо для характеристики полимерных материалов при переработке их в изделия и в качестве эксплуатационных характеристик материалов и изделий из полимеров. Комплекс различных свойств (температуры перехода, степень кристалличности, степень сшивания, механические свойства, растворимость и др.) определяет области использования полимеров в качестве жесткого пластика, гибкого пластика, эластомера, волокна и т. д.

цепях мезогены выходят из спейсеров под разными углами друг к другу, порождая разные формы мезоморфного порядка, напоминающие, в большом увеличении, цис-транс-нзомерию в диеновых полимерах. Чем длиннее спейсер, тем слабее должны проявляться эти эффекты, состоящие в выраженной зависимости температур переходов от четности или нечетности звеньев в спейсере.

В связи с релаксационной природой деформации полимеров затрата времени на перестройку структуры под действием приложенных сил, проявление механических свойств, характерных для определенного физического состояния, а соответственно и значение температур переходов, разграничивающих различные состояния, зависят от скорости деформации или частоты приложения механических сил.

Влияние молекулярной массы, по всей вероятности, соответствует зависимости температурных интервалов, ограничивающих области различного физического состояния данного полимера от молекулярной массы [287, 288]. Зависимость температурного коэффициента от других факторов может сказываться косвенно, через их влияние либо на положение температур переходов, либо на течение осложняющих реакций механически активированного «химического» обрыва и вторичных реакций свободных радикалов и т. д. Это влияние многочисленных взаимосвязанных и взаимозависимых факторов весьма сложно и может быть рассмотрено только для каждого конкретного полимера.

Изменение молекулярной подвижности имеет следующие основные следствия. Оно ведет к повышению температур переходов, прежде всего — температуры стеклования, к изменению условий кристаллизации и к изменению релаксационного поведения полимера в поверхностных слоях. В последнем случае это влияние проявляется двояким образом: в ходе формирования полимерного материала из расплава или раствора, при полимеризации и в ходе эксплуатации уже готового полимерного материала. Ограничение молекулярной подвижности в поверхностных слоях при формировании полимера приводит к торможению релаксационных процессов и возникновению неравновесного напряженного состояния по сравнению с состоянием полимера в отсутствие твердой поверхности. В результате в системе возникает неплотная молекулярная упаковка и наполненный полимер может иметь в среднем меньшую плотность в расчете на полимер, чем ненаполненный.

Сопоставление температур переходов в БСУ и исходных олиго-мерах указывает на взаимное влияние блоков в БСУ, которое проявляется в некотором усреднении кинетической гибкости макромолекул БСУ. Об этом явлении можно судить, с одной стороны, по повышению температур стеклования и кристаллизации блоков ОТГ, а с другой — по снижению температур этих процессов для блоков ОУ. В первом случае влияние блоков ОУ на температуры переходов блоков ОТГ можно уподобить действию наполнителей. Наблюдается взаимное влияние блоков и на характер возникающей кристаллической структуры БСУ. Если для блоков ОТГ оно заключается в понижении степени совершенства образованной ими

роли поверхностных слоев в формировании всего комплекса физико-механических и физико-химических свойств композиционных материалов. Изучение релаксационных процессов дает сведения о характере изменения молекулярной подвижности в результате взаимодействия с наполнителем и об изменениях температур переходов, что весьма существенно для выбора оптимальных условий переработки гетерогенных полимерных систем.

Согласно формулировке закона Д. И. Менделеева периодичность изменения свойств касается не только химических элементов, но и образуемых ими простых и сложных веществ. Периодичность изменения обнаружена для молярных объемов, температур плавления и кипения, для магнитных и электрических свойств, для теплот образования, теплоемкости и многих других физико-химических свойств, характеризующих простые и сложные вещества.

Помимо рассмотренных типов связи, особо выделяют металлическую связь, которая проявляется при взаимодействии атомов элементов, имеющих избыток свободных валентных орбиталей по отношению к числу валентных электронов. При сближении таких атомов, например в результате конденсации пара, электроны приобретают способность свободно перемещаться между ядрами в пространстве именно благодаря относительно высокой «концентрации» свободных орбиталей. В результате этого в решетке металлов возникают свободные электроны (электронный газ), которые непрерывно перемещаются между положительными ионами, электростатически их притягивают и обеспечивают стабильность решетки металлов. Таков механизм образования металлической связи у непереходных металлов. У переходных металлов механизм ее образования несколько усложняется: часть валентных электронов оказывается локализованной, осуществляя направленные ковалентные связи между соседними атомами. Поскольку ковалентная связь более прочная, чем металлическая, у переходных металлов температуры плавления и кипения выше, чем у щелочных и щелочноземельных металлов, а также у переходных металлов с электронными оболочками, близкими к завершению. Это наглядно видно при сопоставлении температур плавления и кипения металлов 6-го периода (табл. 10).

Данные таблицы 12 являются также хорошей иллюстрацией периодичности изменения свойств соединений элементов: в вертикальных рядах у соединений с фиксированным катионом (или в горизонтальных с фиксированным анионом) наблюдается закономерное понижение температур плавления.

. 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

Название Формула Температура кипения, Разность температур кипения, Температура плавления, °С Разность температур плавления, °С

нормальных предельных углеводородов в зависимости от температур плавления делится на две подгруппы углеводородов. Одна подгруппа охватывает соединения с четным числом атомов углерода, другая — с нечетным числом их. В обеих подгруппах разности температур плавления двух следующих один за другим гомологов по мере удаления от начала ряда становятся все меньше, но по своей величине они отличны для каждой подгруппы; углеводороды с четным числом атомов углерода плавятся относительно выше, чем углеводороды с нечетным числом.

Температуры плавления в гомологическом ряду возрастают, но не равномерно. Кислоты с четным числом углеродных атомов плавятся при более высокой температуре, чем следующие за ними и имеющие на один атом углерода больше. Жирные кислоты по своей температуре плавления распадаются на два ряда: один охватывает кислоты с четным числом углеродных атомов, а второй — с нечетным их числом (Байер). В обоих этих рядах разности температур плавления двух следующих друг за другом членов постепенно уменьшаются (табл. 15).

Не только в отношении растворимости, но и в отношении температур плавления существует периодичность в гомологическом ряду: кислоты с четным числом атомов углерода плавятся при более высокой температуре, чем с нечетным. В противоположность жирным одноосновным кислотам температуры плавления двухосновных кислот понижаются с увеличением молекулярного веса, по крайней мере в ряду кислот с четным числом углеродных атомов.

По свойствам полиуретаны имеют много общего с полиамидами. Линейным полиуретанам, как и полиамидам, свойственна высокая прочность, обусловленная большим количеством водородных связей, возникающих между карбонильными и иминнымн группами соседних макромолекул. По мере увеличения длины углеводородных цепей, разделяющих полярные группы в макромолекулах полиуретана, уменьшается его жесткость и прочность и снижается температура плавления кристаллитов. Температуря плавления полиуретанов (и полиамидов) с нечетным числом ме-тиленовых групп между полярными звеньями ниже температур плавления ближайших полимергомологов, содержащих четное число метиленовых групп в углеводородных цепочках (рис. 119).

ратурах стеклования и плавления ряда наиболее распространенных полимеров. Там же можно найти информацию об областях их применения. Значения температур плавления и стеклования по сравнению с комнатной температурой в совокупности со структурными свойствами полимеров можно использовать для следующей их классификации:

Получение производных — важный этап в анализе органических соединений. Каждому представителю данного класса соединений соответствует производное с определенной температурой плавления (например, температура плавления амида уксусной кислоты 82° С, амида пропионовой кислоты 79° С, амида масляной кислоты 115° С). В ряде руководств по анализу органических соединений приводятся таблицы температур плавления производных наиболее употребляемых органических веществ*. По температуре плавления производного можно сделать заключение о строении соответствующего ему вещества, если оно было ранее описано. Выбор реактива для получения производного определяется доступностью и устойчивостью реактива, простотой, удобством, скоростью реакции, выходом и четкой температурой плавления производного; важно также, чтобы температуры плавления производных изомеров или соседних гомологов резко отличались друг от друга.

Термических напряжений Технические характеристики Термической деструкции Термической перегруппировке Термической стабильности Термической устойчивости Термическое расщепление Термического окисления Термическому разложению