химический каталог




Теплофизические методы исследования полимеров

Автор Ю.К.Годовский

екулярных массах. Это, по-видимому, связано с тем, что рассмотренная модель вряд ли реалистична при значительных молекулярных массах. Тем не менее анализ экспериментальных данных в терминах соотношения (11.31) для полидиметилсилоксанов и полиэтиленгликоi 0,2

x

О 100 200 . 300 400 500

Рис. НЛЗ. Зависимость теплопроводности от молекулярной массы Г751:

1 — полистирол; 2 — полиэтилен.

лей, казалось бы, подтверждает эту зависимость [83]. Однако было отмечено [84], что проведенный Лоэ анализ не может служить доказательством справедливости соотношения (11.31), так как использованные данные относятся лишь к области низких молекулярных масс и не включают результатов для высоких.

Хансен и Хоу [75] теоретически рассмотрели зависимость теплопроводности полимеров от молекулярной массы и от ориентации макромолекул. Их рассмотрение основано на «жидкостной» модели теплопроводности и учитывает различную степень взаимодействия соседних звеньев, связанных между собой химическими и физическими связями. Эта теория приводит к заключению, что в области низких молекулярных масс теплопроводность должна линейно зависеть от Р1'1, а затем будет наблюдаться значительное замедление этого роста. Имеющиеся экспериментальные результаты лучше всего отвечают этой зависимости (рис. 11.13).

Различия в температурном изменении теплопроводности разных полимеров обусловлены различием в химической структуре макромолекул. Так, для полистирола отклонения от линейного хода проявляются более резко, чем для полиэтилена. Это объясняется относительно большим влиянием бензольного кольца на передачу тепла между звеньями соседних макромолекул.

80

Разветвленность

100%

пропилен Зтилен

Нетилмстщ!,10лит Стирол

Рис. 11.15. Зависимость теплопроводности сополимеров от состава [59]: / - сополимер этилена с пропиленом; 2 — сополимер метил-метакрилата со стиролом.

'; Систематическое исследование влияния развётвлен-ности цепи полимера на теплопроводность проведено на примере полиолефинов [85]. Для выявления этого влияния в чистом виде была исследована теплопроводность расплавов. Из рис. 11.14 видно, что теплопроводность линейного неразветвленного полиэтилена монотонно уменьшается при увеличении числа метильных групп на 1000 атомов углерода главной цепи. Попытка теоретического обоснования этой закономерности основана

ISO 500 750 1000 Число групп СНз на W00 атомоб С

Рис. 1Ы4. Влияние разветвленно-сти на теплопроводность расплавов полиолефинов [85]:

/ — полиэтилен высокой плотности; 2 — полиэтилен низкой плотности; 3 — сополимер этилена с пропиленом; 4 — полипропилен; 5 — полннзобутилен; 1 — давление 0,1 МПа; // — 30 МПа.

на модельных представлениях о передаче тепла в аморфных полимерах. Так как элементарная теплопроводность ван-дер-ваальсовых связей равна hw=^fwlm, то увеличение массы элемента цепи за счет боковых групп должно приводить к понижению теплопроводности. В общих чертах такое поведение характерно и для акриловых полимеров [59, 86].

Структура цепи

Статистическое введение в цепь различных атомов и атомных группировок приводит к большому разнообра6-264 81

зию физических связей и соответственно элементарных термических сопротивлений. Характер изменения теплопроводности с изменением состава может быть рассмотрен на примере сополимеров метилметакрилат — стирол и полиэтилен — полипропилен (рис. 11.15) [59, 86]. В первом случае наблюдается линейное изменение теплопроводности в зависимости от содержания компонентов. Однако для других аморфных сополимеров (например, метилметакрилат — акрилонитрил) такая линейность отсутствует. Поэтому линейное соотношение для сополимера метилметакрилат — стирол может быть следствием того, что их молекулярные массы практически равны, а температуры стеклования соответствующих гомополимеров близки. Для сополимеров, компоненты которых способны к кристаллизации, изменение теплопроводности при изменении содержания компонентов имеет иной характер. Уменьшение теплопроводности сополимера по сравнению с гомополимерами обусловлено уменьшением степени кристалличности. При сравнимых соотношениях компонентов сополимеры этилена с пропиленом являются аморфными.

Анизотропия теплопроводности

В ориентированных аморфных и кристаллических полимерах, а также в растянутых каучуках появляется анизотропия теплопроводности [87—92]. При этом степень анизотропии сильно зависит от степени ориентации. Теплопроводность в направлении растяжения оказывается во всех случаях выше, чем теплопроводность в изотропном состоянии, а также в направлении, перпендикулярном ориентации.

Для ориентированных аморфных полимеров проблема анизотропии была рассмотрена теоретически. Одноосное растяжение приводит к увеличению числа сегментов макромолекул, ориентированных преимущественно в направлении растяжения. Поэтому повышенная теплопроводность вдоль направления растяжения у ориентированных полимеров объясняется преимущественно переносом тепла вдоль ориентированных макромолекул. Айерман [94] рассмотрел изменение соотношения теп-

страница 27
< 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

Скачать книгу "Теплофизические методы исследования полимеров" (3.18Mb)


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

 

 

Реклама
куплю методжект волгоград
моноблок hp proone 400 g1
спортивные билеты
аренда микроавтобуса на свадьбу москва недорого

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
(24.08.2017)