химический каталог




Практическое руководство по синтезу и исследованию свойств полимеров

Автор Д.Браун, Г.Шердрон, В.Керн

руживается у всех полимеров выше определенной температу38

39

ры, так называемой температуры стеклования («температуры перехода второго рода»). Аморфные полимеры, температура стеклования которых лежит ниже комнатной температуры, называются эластомерами; при комнатной температуре они обладают упругостью. Однако их упругость при несшитом (невулканизованном) состоянии при 20 °С похожа на упругость полимерных расплавов, т. е. упругое восстановление после растяжения происходит тем менее полно, чем больше было растяжение и чем дольше материал выдерживался в растянутом состоянии (остаточное удлинение). Это объясняется уравновешиванием внутренних напряжений путем релаксации, т. е. взаимным перемещением деформированных макромолекул. Если воспрепятствовать этим перемещениям путем сшивания (вулканизация) и таким образом сделать невозможным взаимные скольжения макромолекул друг относительно друга, то можно получить эластомеры, которые после прекращения действия силы даже при сильном и длительном растяжении возвращаются вновь в исходное состояние. В технике такие сшитые эластомеры называются резинами. Резины отличаются весьма малыми значениями модуля упругости в сочетании с высокой эластичностью. Свойства резины существенно зависят от числа сшивок; малое число сшивок дает высокую эластичность и низкий модуль упругости, повышение числа сшивок уменьшает эластичность и увеличивает модуль упругости; наконец, резины с большим числом сшивок в значительной степени теряют свои каучукоупругие свойства (эбонит).

Как уже отмечалось выше, высокоэластичность полимерных материалов является особым состоянием вещества, которое определяется тенденцией к увеличению энтропии, тогда как, например у стали, возвращение к равновесию определяется тенденцией к уменьшению внутренней энергии. Энтропийная природа упругости объясняет тот факт, что напряжение растянутой резиновой ленты возрастает с температурой, в то время как у стальной проволоки оно снижается: при растяжении макромолекулы переходят из статистически наиболее вероятной формы клубка в статистически наименее вероятное состояние растянутых цепочек. Чем выше температура, тем выше подвижность цепей и тем больше потеря энтропии при переходе в растянутое состояние, при котором подвижность цепей сильно ограничена (ближний порядок, см. раздел 14.1). Таким образом, с повышением температуры увеличивается стремление вернуться в исходное состояние с более высокой энтропией.

В растянутом каучуке ориентации могут быть столь регулярными, что отдельные сегменты цепочек могут кристаллизоваться (например, натуральный каучук). Такие образцы дают рентгенограммы, которые по виду напоминают рентгенограмму волокнистой структуры.

1.4.4. Растворы полимеров

В сильно разбавленных растворах в инертном растворителе макромолекулы находятся в виде почти идеальных статистических клубков. В этих клубках макромолекулы сильно сольватированы, т. е. клубки содержат значительные количества растворителя. Несмотря на то что растворитель находится благодаря диффузии в постоянном обмене с окружающими клубок молекулами растворителя, он все же настолько прочно связан с клубком, что движется вместе с ним, например, при седиментации в ультрацентрифуге. Поэтому макромоле-кулярные клубки можно сравнить с малыми частицами геля, которые состоят из каркаса (макромолекулы клубка) и заключенного в нем растворителя. Эти представления схематично изображены на рис. 8.

1 — «связанный» растворитель; 2 — «свободный» растворитель; 3 — объем клубка; 4 — макромолекула.

В зависимости от молекулярной массы клубки в таких растворах могут захватывать растворитель в 20—1000-кратном размере от объема цепи, т. е. больше, чем 99%. Так как диаметры таких гелевых клубков лежат между 100 и 1000 А, эти высокомолекулярные растворы относятся к коллоидным системам. Но в противоположность коллоидным частицам обычных дисперсий в высокомолекулярных растворах коллоидные частицы являются сольватиро-ванными макромолекулярными клубками (молекулярные коллоиды).

Особое строение растворов полимеров выражается в некоторых свойствах, зависящих от молекулярной массы, природы растворителя и температуры. Эти свойства используют при определе-нии молекулярной массы полимеров с помощью метода измерения вязкости разбавленных растворов, имеющего большое практическое значение. Этот метод будет рассмотрен в отдельном разделе (2.3.2.1).

Литература

1. Lussi Н., «Chimia», 1966, v. 20, p. 379.

2. Н о U Ь е n - W е у 1, 1961, Bd. 14/1, S. 592.

3. Houben-Weyl, 1961, Bd. 14/1, S. 817.

4. Houben-Weyl, 1961, Bd. 14/1, S. 844.

5. Houben-Weyl, 1961, Bd. 14/1, S. 674. ?6. J. Polymer Sci., 1954, v. 13, p. 325.

40

41

7. Houben-Weyl, 1961, Bd. 14/1, S. 745.

8. J. Polymer Sci., 1964, v. 4, p. 299.

9. Houben-Weyl, 1961, Bd. 14/1, S. 956.

10. Houben-Weyl, 1961, Bd. 14/1, S. 1099.

11. Houben-Weyl, 1961, Bd. 14/1, S. 1093, 1095.

12. Houben-Weyl, 1961, 14/1, S. 1113.

13. Houben-Weyl, 1961, Bd. 14/1, S. 1019, 1023.

14. Sorenson-Campbell, 1968. p. 176.

страница 12
< 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

Скачать книгу "Практическое руководство по синтезу и исследованию свойств полимеров" (5.11Mb)


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

 

 

Реклама
белоусово вентиляторы из стеклопластика

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
(20.02.2017)