|
|
|
Главная --> Справочник терминов Вязкотекучее состояние Создание однородного поля напряжений в условиях сдвига на практике реализуется относительно легко, а в случае растяжения требует множества ухищрений, поэтому большинство исследователей работают в условиях сдвигового поля. Оно создается либо с помощью ротационных систем (например, вращения цилиндра в цилиндре или конуса относительно плоскости) или длинных капиллярных трубок. Ротационные приборы подробно описаны в работе [51]. В предыдущем параграфе настоящей главы рассматривались вязкостные характеристики полимерных систем и лишь вскользь упоминались вязкоупругие свойства. Однако практически любая полимерная система способна при определенных условиях воздействия проявлять высокоэластическое деформационное состояние, в котором у нее наблюдаются большие обратимые деформации. Необратимые деформации у полимерных тел могут возникать уже при температурах, близких к температуре стеклования, но там они не играют основной роли. Таблица 9.1 Различные вязкостные характеристики Следующие вязкостные характеристики используются для описания разбавленных растворов: высокие вязкостные характеристики: приведенная вязкость для 0,5%-х растворов В нашей стране производятся и распространены приборы с двумя коаксиально расположенными цилиндрами - неподвижным наружным и полым внутренним, в полости которого находится магнит, окруженный жидкостью-посредником. Магнит жестко соединен с источником напряжения и датчиком вращения внутреннего цилиндра; при подаче напряжения на магнит он вращается и увлекает за собой жидкость-посредник. При увеличении напряжения большая масса жидкости увлекает во вращение внутренний цилиндр; момент начала вращения внутреннего цилиндра фиксируется датчиком. Исследуемый материал помещается между двумя цилиндрами, и его вязкостные характеристики сказываются на вращении внутреннего цилиндра. ленные выше упругие и вязкостные характеристики эластомеров Таблица 9.1 Различные вязкостные характеристики Следующие вязкостные характеристики используются для описания разбавленных растворов: — вязкостные характеристики, 353 Следовательно, через 15 — 20 часов наступает как бы полное тик-сотропное восстановление структуры. Структура сцепления отвечает своему оптимуму, максимуму. Однако если сравнить упруго-прочностные, эластические и вязкостные характеристики системы после ее формирования и тиксотропного восстановления, то окажется, как это видно из данных, представленных в табл. 1, что прочность Рш при тиксотроп-ном восстановлении структуры понижена по сравнению с прочностью структуры, сформировавшейся при изготовлении данной системы. Сформировавшаяся структура (см. табл. 1) отвечает прочности в 120 000 дин/см-2, а прочность тиксотропно восстановленной структуры соответствует 116000 дин/см~2. Снизилась также и вязкость исследуемой системы — с 2 млн. 900 тыс. до 2 млн. 500 тыс. пуаз, тогда как коэффициент эластичности ет повысился. Псевдопластики — это системы, у которых отсутствует предел текучести. Типичная особенность их поведения — это постепенное уменьшение эффективной вязкости с увеличением скорости сдвига. Такое поведение характерно для растворов высокополимеров, расплавов, термопластов, каучуков и резиновых смесей. Принято считать, что псевдопластики — это аномально-вязкие жидкости, вязкостные характеристики которых не зависят от продолжительности деформации, т. е. изменение эффективной вязкости со скоростью сдвига происходит столь быстро, что временной эффект не может быть обнаружен методами обычной вискозиметрии. На основании изучения действия серы в процессе полимеризации хлоропрена и деструкции полихлоропренсульфидов под влиянием тиурама и других химически пластицирующих веществ были разработаны условия получения низкомолекулярного хлоропрено-вого каучука, который при химической и механической пластикации легко переходит в вязкотекучее состояние [27]. Из этих полимеров могут быть получены концентрированные растворы в менее токсичных растворителях, чем хлоропроизводные и ароматические углеводороды, в частности в смеси этилацетата и бензина. С целью уменьшения кристалличности политетрафторэтилена были проведены работы по сополимеризации тетрафторэтилена с гексафторпропиленом. Однако в отличие от этилен-пропиленового каучука его перфорированный аналог оказался пластичным материалом, хотя и способным в отличие от политетрафторэтилена переходить при нагревании в вязкотекучее состояние. (Эдной из причин этого является трудность получения сополимера, содержащего в цепи большие количества звеньев гексафторпропилена, достаточные для нарушения упорядоченности кристаллической структуры. Это объясняется тем, что по скорости полимеризации тетрафторэтилен в гораздо большей степени превосходит гекса-фторпропилен, чем этилен превосходит пропилен. вязкотекучее состояние 39 сокоэластическое, а затем вязкотекучее состояние. При 180—220 °С полистирол можно перерабатывать в изделия методом литья под давлением. Последний фактор обусловлен особенностями формования полимерного материала: переводом высокомолекулярного вещества в вязкотекучее состояние растворением или плавлением и последующим отверждением его во внешнем силовом поле. Скорость протекания всех этих процессов предопределяется гибкостью макромолекул, а направление и степень завершенности - особенностями фазовых равновесий. Вместе с тем процессы синтеза и переработки полимеров никогда не реализуются в технологической практике как равновесные, а прекращаются на стадии, на которой достигается некоторый компромисс между приемлемыми качественными и количественными характеристиками полимерного субстрата, с одной стороны, и технико-экономической эффективностью - с другой. Переработка полимеров в полимерные материалы может проводиться путем предварительного перевода высокомолекулярного соединения в высокоэластическое или вязкотекучее состояние (см. гл. 3). Смысл таких процессов заключается в придании макромолекулам достаточной подвижности для последующего формирования оптимальной архитектоники полимерного материала. Одним из способов перевода полимеров в вязкотекучее состояние является растворение. Увеличение длины макромолекул (молекулярной массы) полимера существенно изменяет характер термомеханических кривых. На рис. 3.5 приведены термомеханические кривые для низкомолекулярного и высокомолекулярного веществ. Например, парафин (фракция С10-С14) при нагревании размягчается и переходит в вязкотекучее состояние. Переход из твердого состояния в жидкое происходит постепенно в некоторой температур- При нагревании до T-f полимер переходит в вязкотекучее состояние. Ответ. Температура перехода в вязкотекучее состояние обусловлена интенсивностью внутри- и межмолекулярного взаимодействия в полимере. Макромолекулы поливинилового спирта агрегируются с образованием интенсивных (до 40 кДж/моль) водородных связей. Межмолекулярное взаимодействие в полиакрилонитриле определяется преимущественно диполь-дипольным взаимодействием между CN-группами, энергия которого значительно меньше (до 20-25 кДж/моль). Поэтому для перевода первого полимера в вязкотекучее состояние требуется нагрев до более высокой температуры. Область перехода полимера в вязкотекучее состояние, температура Гт определяется гибкостью макромолекул, их молекулярной массой. Вместе с тем эта температурная область реализуется при/«0,333.  Винильных производных Винилхлорид винилацетат Виниловыми мономерами Вириальным коэффициентом Вискозного производства Включающих образование Внеклеточные полисахариды Внутренняя пластификация Внутренней подвижности |
- |
Навигация