химический каталог




Компьютерное материаловедение полимеров

Автор А.А.Аскадский, В.И.Кондращенко

то температуры текучести и стеклования для него совпадают, ибо по своему определению текучесть полимеров - это смещение отдельных макромолекул относительно друг друга.

Следует обратить внимание еще на одну интересную особенность, хорошо видную из табл.15. Разные полимеры, имеющие, однако, совершенно одиНе следует отождестнляп. механический сегмент макромолекул, который является предметом нашего рассмотрения, с сегментом Куна, который характеризует! ибкость изолированной цени и определяется по поведению макромолекул в растворе.

наковый скелет цепи и отличающиеся только боковыми заместителями, обладают различными длинами сегментов. На первый взгляд это противоречит тому, что гибкость макромолекул проявляется не вследствие их изгибания, а в результате вращения отдельных звеньев относительно ординарных связей, т.е. тех связей, которые связывают скелетные атомы (в данном случае - это атомы углерода в полиизобутилене, полиэтилене, полистироле и т.д.). Однако это противоречие является только кажущимся. Свобода (или заторможенность) вращения отдельных групп относительно друг друга зависит не только от скелета макромолекулы, но и от характера боковых заместителей. Чем более объемистым и полярным является заместитель, тем при прочих равных условиях вращение отдельных звеньев будет заторможенным. Таким образом, следует говорить не только о скелетной жесткости, но и о жесткости кинетической, связанной с заторможенностью вращения, возникающей вследствие наличия объемистых боковых заместителей. В этом отношении характерным является полистирол, у которого в повторяющемся звене в качестве бокового заместителя находится фенильное ядро. В результате этот полимер обладает

ЯР

96

Глава IV

Температура стеклования полимеров

97

большим механическим сегментом по сравнению с другими полимерами, приведенными в табл.15.

Теперь необходимо связать величину молекулярной массы сегмента с параметрами химического строения полимера, а также с его характерными температурами - температурой стеклования и температурой текучести. Однако прежде необходимо договориться о том, каким способом мы будем определять эти температуры. Если такое определение выполняется термомеханическим методом, то очень важно правильно выбрать способ нахождения этих температур по термомеханической кривой.

Теория термомеханического метода, развитая В.АКаргиным и Г.Д.Слонимским, гласит о том. что температура стеклования и температура текучести должны определяться так, как это схематически изображено на рис.22. Выбирается величина деформации е0, которая откладывается от оси абсцисс, а также от высоты площадки высоко эластичности. Далее проводятся линии, параллельные оси абсцисс, и точки пересечения этих линий с термомеханической кривой и дадут искомые температуры стеклования и текучести. Таким образом, согласно этому определению, температура стеклования - эта та температура, при которой деформация при действии той или иной нагрузки развивается на величину еп. Температура текучести - эта та температура, при которой пластическая деформация (течение) развивается на ту же величину ?о- Величина ?о может быть выбрана произвольно, но она не должна быть слишком большой, чтобы не превышать высоту площадки высокоэластично -сти. На практике за величину Бц принимают определенный процент от высоты площадки высокоэластичности.

Теория Каргина и Слонимского, основанная на рассмотрении деформации модели полимерного тела с учетом изменения температуры, приводит к следующему соотношению:

B(Tf-Ts)

(58)

~CHTf-Tgy

где Л/ - молекулярная масса полимера; Мс - молекулярная масса сегмента; 7^ -температура текучести; Tg -температура стеклования; В и С~ параметры полимера.

Уравнение (58) связывает величину молекулярном массы полимера с величиной молекулярной массы сегмента и с разностью температур текучести и стеклования (Tj - Tg). Не останавливаясь пока на практическом значении этого уравнения, отметим, что его параметры В и С имеют ясный физический смысл Параметр В определяется из соотношения:

B = \g-^-, (59)

где: о - постоянное напряжение, приложенное к образцу в процессе термомеханического испытания; tQ - длительность воздействия этого напряжения; ?о - деформация, при которой определяются величины Tg и Ту (ее смысл хорошо виден из рис.22); х\$- пред экспоненциальный множитель в уравнении Фульчера-Таммана, которое связывает вязкость системы с температурой. Это уравнение выглядит следующим образом

л

где ц - вязкость системы при температуре Т, выраженной в градусах Кельвина; Г|0 - интересующий нас предэкспоненциальный множитель, Л и Y 0 - параметры материала.

(61)

Таким образом, все величины, входящие в параметр В, определены. Константа С в уравнении (58) находится из соотношения

С = 0,434-^.

Следует заметить, что уравнение Фульчера-Таммана хорошо описывает область стеклообразного состояния вблизи температуры стеклования. Именно эта область нас сейчас и интересует.

Теперь кратко рассмотрим практическое значение уравнения Каргина-Слонимского. Это уравнен

страница 22
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141

Скачать книгу "Компьютерное материаловедение полимеров" (8.44Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
прокат проектора с экраном ижевск
Рекомендуем компанию Ренесанс - модульные лестницы на второй этаж цены - качественно и быстро!
кресло престиж 2
Всегда выгодно в KNSneva.ru - Samsung SL-M4020ND - специальные условия для корпоративных клиентов в Санкт-Петербурге!

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(10.12.2016)