химический каталог




Энциклопедия полимеров. Том 2 (Л-Полинозные волокна)

Автор главный редактор В.А.КАБАНОВ

елья»), успешно изучавшими с их помощью свойства р-ров полимеров.

Другие виды моделей. Наряду с механич. М. возможно использование линейных и нелинейных электрических, магнитных, акустических, тепловых и др. Из них чаще встречаются линейные электрические М., применение к-рых основано на полной идентичности описания замкнутых электрич. цепей, состоящих из конденсаторов и омич. сопротивлений (а также катушек индуктивности, если необходимо ввести аналог массы), и описания механич. М. Так, при сопоставлении заряда Q и механич. перемещения х, силы тока / = dQ/dt (t — время) и скорости перемещения v = dx/dt, обратной величины емкости конденсатора 1/С и жесткости пружины к, электрич. омического сопротивления R и коэфф. вязкого сопротивления демпфера г, коэфф. самоиндукции L и массы т оказывается, что известные выражения для электрич. величин по форме эквивалентны соотношениям, связывающим механич. параметры. А именно, ур-ния для разности потенциалов, приложенной к обкладкам конденсатора Uс = QlC, и падения напряжения на омич. сопротивлении UR = RJ = RdQldt по форме соответственно эквивалентны выражениям для растягивающей упругую пружину силы Fk = кхи преодолевающей вязкое сопротивление демпфера силы Fr = rv = rdx/dt, а электродвижущая сила индукции EL — —Ldl/dt = —Ld2Q/dt2 и сторонние электродвижущие силы ЕСТ эквивалентны соответственно силе инерции /то = — mdvldt = = —md2x/dt2 и внешним силам /вн, действующим на механич. систему. При этом для электрических и механич. величин справедливы одинаковые по форме основные соотношения: Ecr + EL = Uc + UR и /вн + fm = = Fk + Fr.

Задав в модельной электрич. цепи начальные распределения электрич. величин, соответствующие реальной механич. системе, можно экспериментально исследовать электрич. релаксационный процесс, совпадающий по своим качественным и количественным характеристикам с механич. релаксационным процессом в изучаемом полимерном теле.

При построении идентичных электрических и механич. М. необходимо учитывать, что в случае последовательного соединения в цепь механич. элементов аддитивными свойствами обладают перемещения, а силы, действующие на любой из этих элементов, равны одна другой, в то время как при параллельном соединении элементов складываются силы, а перемещения одинаковы. Поэтому первому случаю соответствует аддитивность зарядов, т. е. параллельное соединение электрич. элементов М., а второму — аддитивность электрич. напряжений, т. е. последовательное соединение элементов. Как и в случае механич. М., возможен переход от сосредоточенных постоянных к распределенным. Так, напр., в случае упрощенной механич. модели Каргина — Слонимского такой эквивалентной электрич. М. с распределенными постоянными оказывается телефонная линия, т. е. два провода (омические сопротивления), обладающие электрич. емкостью.

Т. о., возможность построения механических, электрических и других М. открывает, при достаточно хорошем соответствии модели оригиналу, пути экспериментального моделирования релаксационных процессов в полимерных телах. Однако существует еще другая, не менее важная особенность М. Она заключается в том, что ур-ния, описывающие свойства М. и идентичные по форме ур-ниям релаксирующего полимерного тела, м. б. проанализированы чисто математич. методами. Это позволяет проводить исследование релаксационных процессов путем анализа свойств одних только ур-ний. Возникло понятие о математических М., позволяющих вообще не привлекать наглядные механические, электрические и др. физич. образы.

Математич. линейные и нелинейные М. лежат в основе современной теории релаксации, теории конструирования и расчета полимерных изделий, в т. ч. деталей машин, а также теории переработки полимеров в материалы и изделия. Они позволяют отразить многие тонкие структурные особенности полимерных тел, моделирование к-рых с помощью физич. систем представляет сложную, почти невыполнимую задачу. Это стало особенно очевидным после обнаружения в полимерах надмолекулярных структур, учет к-рых потребовал существенного усложнения обычных моделей. Большие возможности в области разработки математич. моделей открыло применение преобразования Лапласа (Б. Гросс, А. Тобольский, Дж. Ферри), а также дробных интегральных и дифференциальных операторов (Г. Слонимский).

Разработка разных форм М. сыграла и продолжает играть важную роль в создании и развитии современной физики твердых и жидких полимерных тел.

Лит.: А л ф р е й Т., Механические свойства высокопо-лимеров, пер. с англ., М., 1952, гл. 2; Каргин В. А., Слонимский Г. Л., Краткие очерки по физико-химии полимеров, 2 изд., М., 1967, с. 134; ДАН СССР, 62, № 2, 239 (1948); Александров А. П., Лазуркин Ю. С, ЖТФ, 9, в. 14, 1249 (1939); Слонимский Г. Л., ДАН СССР, 140, № 2, 343 (1961); J. Polymer Sci., pt С, №16, 1667 (1967); Высокомол. соед., 13А, № 2, 450 (1971).

Г.Л. Слонимский.

МОДИФИКАЦИЯ СТРУКТУРНАЯ полимеров, модификация физическая (structural modification, strukturelle Modifizierung, modification structurale) — направленное изменение физических (прежде всего механических) свойств полимеров, осуществляемое преобразованием их надмолекулярной структуры под влиянием физич. воздействий. В отличие от модификации химической, при М. с. химич. строение макромолекул сохраняется.

Введение в полимер значительных количеств пластификатора, наполнителя, др. полимера, широко используемое в пром-сти (см. Пластификация, Наполнение, Совместимость), не является М. с, поскольку при этом изменение свойств системы обусловлено не только изменением ее физич. структуры, но и состава.

М. с. может быть осуществлена различными путями: внешними механич. воздействиями на твердое полимерное тело (см., напр., Ориентированное состояние); изменением температурно-временного режима струк-турообразования твердого полимерного тела из расплава; изменением природы растворителя и режима его удаления при образовании из р-ров полимеров покрытий, пленок и волокон; введением в полимер малых количеств (не более нескольких %) др. веществ, влияющих на кинетику образования и морфологию надмолекулярной структуры модифицируемого полимера (см. Структурообразователи).

Успешное развитие М. с. обусловлено обнаружением многих сосуществующих форм надмолекулярных образований, многообразия соответствующих им физич. структурных превращений. Это потребовало пересмотра упрощенных представлений о полимерных телах как о системах перепутанных макромолекул. Влияние иеханич. воздействий, ранее понимавшееся лишь как влияние на форму и ориентацию гибких макромолекул, оказалось гораздо более сложным. Напр., при одноосном растяжении полимерного тела происходят различные преобразования элементов его надмолекулярной структуры (разрушение, образование, деформация), особенно разнообразные у кристаллич. полимеров. Соответственно оказалось, что и тепловые воздействия влияют не только на подвижность макромолекул, но и на скорость образования и роста первичных центров разных форм элементов надмолекулярной структуры, а также на скорость их взаимных превращений.

Модифицирование изменением условий получения твердого тела. Структурно-механич. исследования позволили получить представление о влиянии на физич. структуру полимерного тела его механической и тепловой предыстории. Это открыло эффективные приемы М. с, основанные на выборе рационального температурно-временного механич. режима формования полимерного тела из расплава (темп-ра расплава, длительность его выдержки при повышенных темп-рах, режим охлаждения, давление и др.), а также на преобразовании уже сложившейся надмолекулярной структуры материала или изделия путем механич. воздействий на нее в соответственно выбранных температурных условиях (напр., многократными деформациями, прокаткой).

В случае получения изделий из р-ров полимеров структурно-механич. подход позволил раскрыть влияние природы растворителя и условий его испарения или условий осаждения полимера на процессы струк-турообразования, что привело к возможности управления ими и формирования изделий (напр., волокон и пленок) с желательной надмолекулярной структурой.

Модифицирование введением малых количеств веществ иного строения. Для воздействия на процессы образования и агрегирования различных элементов надмолекулярной структуры предложено введение в полимер малых количеств поверхностно-активных веществ, к-рые влияют на процессы структурообразования в полимерах так же активно, как и в хорошо известных случаях структурообразования низкомолекулярных веществ. Добавками поверхностно-активных веществ можно изменять размеры и форму. элементов надмолекулярной структуры.

Как известно, центрами роста различных надмолекулярных образований являются неоднородности флюктуационной природы, существующие в расплавах и р-рах полимеров (см. Пачки, Кристаллизация). Следовательно, регулирование структуры м. б. осуществлено изменением числа таких центров (в случае кристаллизации — это зародыши кристаллизации).

Введение в полимер химически не взаимодействующих с ним высокодисперсных инородных частиц органич. или неорганич. природы, не растворяющихся в его расплавах или р-рах, может вызывать появление в полимере собственных зародышей структурообразования, располагающихся на границе раздела между частицей и полимером.

Такие вещества, получившие название искусственных зародышеобразователей, приводят к ускорению структурообразования и возникновению более однородной надмолекулярной структуры. В случае кристаллич. полимеров такое воздействие на физич. структуру и свойства проявляется, напр., в уменьшении размеров сферолитов и соответствующем изменении механич. свойств (рис. 1 и 2). Кроме того, наличие в кристаллич. полимере частиц искусственного зародышеобразователя имеет другим своим важным следствием стабилизацию физич. структуры полимерного тела, восстанавливающейся после плавления и повторной кристаллизации.

Существенно, что для М. с. при помощи искусственных зародышеобразователей не требуется соответ

Рис. 1. Влияние частиц искусственного зародышеобразова-теля на надмолекулярную структуру полипропилена:

страница 74
< 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 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225 226 227 228 229 230 231 232 233 234 235 236 237 238 239 240 241 242 243 244 245 246 247 248 249 250 251 252 253 254 255 256 257 258 259 260 261 262 263 264 265 266 267 268 269 270 271 272 273 274 275 276 277 278 279 280 281 282 283 284 285 286 287 288 289 290 291

Скачать книгу "Энциклопедия полимеров. Том 2 (Л-Полинозные волокна)" (22.63Mb)


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

 

 

Реклама
можно линаложить арест на авто если он в лизинге
Lorus Urban RXT73DX9
Блинные сковороды Со съемной ручкой купить
концерт бориса гребенщикова в москве 2016

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
(03.12.2016)