химический каталог




Теплофизические методы исследования полимеров

Автор Ю.К.Годовский

(2) и внутренней энергии (3) от степени растяжения для кау-чуков:

о -ски, • — скч.

Характер изменения работы, теплоты и внутренней энергии при растяжении вполне соответствует полученным выше формулам. В табл. III.4 приведены значения энтропийной и энергетической составляющих механической работы при растяжении для ряда высокоэластических полимеров. Лишь для бутадиен-стирольного каучука изменение внутренней энергии близко к нулю в указанном интервале растяжений, для всех остальных полимеров наряду с изменением энтропии наблюдается изменение внутренней энергии. Этот вывод полностью согласуется с данными новейших термомеханических исследований [38, 58] и с теоретическим анализом

13'

[37, 39]. Для большинства исследованных высокоэластических полимеров наблюдается хорошее количественное соответствие результатов калориметрических исследований с термомеханическими данными. Что касается натурального каучука, чцс-1.4-полиизопрена, то наши калориметрические значения U/W несколько превышают соответствующие усредненные результаты большинства термомеханических данных, однако они очень хорошо согласуются с независимыми калоримет-. рическими результатами [60, 61] и термомеханическими данными Шена [59, 62], полученными в экспериментах, отличающихся особой тщательностью проведения и обработки. Значения дЫп2/дТ, вычисленные по формуле (Ш.39), находятся, естественно, в таком же соответствии с данными, полученными термомеханическим методом.

Знак энергетической составляющей силы U/W находит свое объяснение в конформационных особенностях полимеров [37, с._409; 39, с. 259]. Положительные значения U/W и dlnft2/oT характеризуют растяжение макромолекул, для которых вытянутые конформации энергетически менее выгодны. Из исследованных нами полимеров лишь сополимер этилена с пропиленом характеризуется большим отрицательным значением U/W, что, очевидно, является следствием того, что как тронс-конформации в полиэтилене, так и спиральная конформация в полипропилене имеют более низкую энергию. С другой стороны, хотя такое же энергетическое соотношение между конформациями имеет место и в макромолекулах полидиметилсилоксана, энергетическая сила в них положительна, что объясняется особенностями конформационных изменений в макромолекулах с чередующимися значениями валентных углов [39, с. 272; 63, с. 191].

Мы видим, что калориметрические результаты определения энергетической составляющей упругой силы согласуются с данными термомеханических и других измерений.

Изложенные выше результаты относятся к умеренным степеням растяжения. Переход к большим растяжениям приводит к существенному изменению соотношений между величинами Q, W и U. Характер изменения зависимостей этих величин от степени растяжения

188

для Чйс-1.4-полиизопрена, включая большое растяжение, показан на рис. 111.22 . Резкое увеличение выделения тепла и соответственно уменьшение внутренней энергии в области удлинений Л «4,5 у ч«с-1,4-полиизо-прена при растяжении, безусловно, связано с кристаллизацией. Развитие кристаллизации вызывает появление значительных гистерезисных эффектов, менее выраженных при умеренных степенях растяжения и малых скоростях растяжения. Примечательно, что гистерезисный ход величин W и Q приводит к возрастанию внутренней энергии, что, по-видимому, связано с резким замедлением релаксационных процессов в образце с только что расплавившимися кристаллитами. Очевидно, что длина образца при Я=1 должна значительно превышать начальную длину (перед растяжением), что наблюдается визуально. После полной разгрузки образца происходит медленное выделение тепла, связанное с релаксацией размеров (длины) образца. Эти результаты свидетельствуют о больших возможностях калориметрии в исследовании динамических процессов развития и исчезновения деформации.

Приведенные выше уравнения предсказывают независимость энергетической составляющей внутримолекулярного происхождения от степени растяжения высокоэластического полимера. Это предсказание должно быть особенно справедливым при малых растяжениях, поскольку в этой области деформаций с большим при

ближением должно выполняться гауссово распределение. В исследованиях последних лет, в которых проводилось экспериментальное определение энергетической составляющей напряжения в каучуках, наблюдалось систематическое возрастание энергетической составляющей при уменьшении степени растяжения для ряда полимеров (натуральный каучук, полидиметилсилоксан, сополимер этилена с пропиленом, полиалкилметакри-латы) [38, 64, 65]. Делались попытки связать зависи-когда исчезает необходимость введения зависящей от деформации поправки на изменение объема, также привело к выводу о независимости энергетической составляющей возвращающей силы f„/f от степени растяжения, по крайней мере, в области степеней растяжения Я=1,1-т-2,1 [66].

Результаты калориметрического исследования термоэластичности некоторых эластомеров в области растяжений Ж2 (рис. Ш.23) позволяют отметить следующее. Большинство значений энергетической составляющей (UIW)V,T яри

страница 56
< 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
вещевое хранилище в москве аренда
монтажник оборудования котельных установок обучение
купить набор ножей
официальный сайт djkit,ysq ,fk ,bndf c nhjkktv

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
(09.12.2016)