химический каталог




Компьютерное материаловедение полимеров

Автор А.А.Аскадский, В.И.Кондращенко

остигает больших значений. При этом температура стеклования остается ниже комнатной.

Таблица 36

Величины [i, /icit TS для im4wuiMmL^ciLioKciuioBi.ix сеток Values of р, ЕС anil У"и fur nolydimi'thylsiloxaiie networks

m /? P ?t , MHa T,, к

0 0,99 0,482 148.0 183

I 1,99 0,241 61,5 166

2 2,99 0,160 38,2 161

3 3,99 0,120 27.6 158

4 4,99 0,096 21,6 156

6 6,99 0,069 15,0 154

9 9,99 0,048 10,3 153

X.2. Разномодульные и градиентные полимеры

В заключение данной главы рассмотрим применение расчетных схем, позволяющих оценивать температуру стеклования Ts и равновесный модуль высокоэластичности EUJ для создания полимерных материалов с необычными свойствами. Речь пойдет о получении упругих полимерных материалов двух типов: I) разномодульных, у которых модуль упругости является постоянным для каждого образца, но меняется в очень широких пределах при переходе от одного образца к другому; 2) градиентных, у которых моду ль у пру гости плавно меняется в пределах одного и того же образца в данном направлении и при этом в материалах отсутствуют какие-либо слои или границы раздела. В последнем случае необходимо получить плавный переход от резины к пластмассе или наоборот в объеме одного и того же материала, что позволяет создать сложные разномодульные конструкции без применения традиционных методов соединения - склейки, сварки и т.д.

Сложность реализации этой идеи связана с двумя основополагающими особенностями поведения полимерных материалов, которые требуют разъяснения.

На рис.76 схематически изображена температурная зависимость модуля упр> гости для типичного полимера: в области стеклообразного состояния модуль упругости, к сожалению, мало зависит от химического строения полимера и колеблется в пределах (2-3)103 МПа. В этом заключается первая трудность получения разномодульных и градиентных материалов.

В области перехода из стеклообразного состояния в высокоэластическое мода ль упругости резко падает в узком интервале температур (ДТ = 20-30°), уменьшаясь на несколько десятичных порядков (см. рис.76). В связи с этим на первый взгляд может показаться, что задача получения полимеров с различными модулями упругости, лежащими, например, в интервале от 3-103 МПа

282

Глава X

Равновесный модуль высокозластичности сетчатых полимеров 283

I Т

Рис.76. Схематическое изображение зависимости модуля упругости ? от температуры Т Schematic representation of dependence of elastic modulus E on temperature T

до 3 МПа, является простой: для этого нужно получить полимеры, у которых температура стеклования Tg близка к комнатной (если разномодульные материалы должны работать при комнатной температуре). Однако, как хорошо известно, материалы в переходной зоне обнаруживают ярко выраженное вязко-упругое поведение, и кроме того, их механические свойства резко меняются при очень небольшом изменении температуры как в сторону ее понижения (переход к пластмассе), так и в сторону ее повышения (переход к резине). В этом заключается вторая трудность получения разномодульных материалов, которые наряду с широким интервалом изменения модуля упругости должны обладать упругими, а не вязкоупругими свойствами, а кроме того, они должны сохранять заданный градиент свойств в широком интервале температур.

Теоретически широкого диапазона модуля упругости без применения каких-либо пластификаторов или наполнителей можно достичь, создавая час-тосетчатые структуры, содержащие объемистые жесткие узлы, связанные гибкими линейными цепями регулируемой длины (рис.77).

Это вытекает из обобщенного уравнения (256) для оценки равновесного модуля высоко эластичности Е^ для сетчатых систем.

Согласно уравнению (256), большого значения Ею можно достичь, переходя к частым сеткам с объемистыми узлами сшивки, когда и =1, а величина b > 1. При этом, чтобы сохранить низкую температуру стеклования Ts, линейные фрагменты между узлами должны быть очень гибкими. В качестве структур, содержащих жесткие объемистые узлы, связанные межузловыми гибкими цепочками (- R -), были синтезированы [45,46] сетчатые по лиизо циану ра-ты, химическое строение которых показано на стр. 251.

Роль узла (отмечен пунктиром) выполняет изоциануратный цикл, имеющий функциональность, равную трем.

В качестве межузловых фрагментов были использованы короткие крем-нийорганические цепочки, строение которых показано на стр. 251.

В другом варианте получали сетчатые сополимерные полиизоциану-раты [127].

Обшим принципом синтеза данных материалов является то, что используя в качестве одного из исходных компонентов олигомерные диолы, взаимодействием их с диизоцианатом, в частности, с 2,4-толуилендиизоцианатом

по реакции уретанообразования получают сначала макродиизоцианаты:

СН3 СН3

0=C=N-Q О О Q-n=C=0

NH-C-O-R-O-C-NH7

В качестве диолов можно использовать промышленные олигомерные каучуки с концевыми гидроксильными группам, в частности, полиэфир ПФ-ОП-15, представляющий собой олигомерный сополимер тетрагидрофу-рана и окиси пропилена:

Я: {-[0-(CH2)4]m-(0-CH2-C

страница 66
< 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
сайт помогите детским фондом
стоимость блока управления chu 220-w 1r0
подъемные столы грузоподъемность
билеты на шансон года

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
(27.06.2017)