химический каталог




Теплофизические методы исследования полимеров

Автор Ю.К.Годовский

работ. Таким образом, для полиэтилена существует какой-то механизм поглощения энергии при ориентации, не связанный с понижением степени кристалличности.

В связи с этим здесь уместно отметить, что многочисленные энергетические исследования пластической деформации низкомолекулярных веществ, и прежде всего металлов, показывают, что металлы тоже обладают способностью поглощать энергию при деформации [67—69]. Латентная энергия сильно зависит от условий деформации, степени деформации и температуры, чистоты металла, скорости и вида деформации и других факторов, и значение ее лежит в пределах от нескольких процентов до 20—25% от затраченной на деформирование механической работы, т. е. в тех же пределах, что и у твердых полимеров. Латентная энергия деформации металлов локализуется в скоплениях дислокаций и связана с вакансиями и дислоцированными атомами. В процессе последующего нагрева деформированного металла происходит исчезновение вакансий, распад скоплений дислокаций на отдельные дислокации и уменьшение их числа. Каждая из этих стадий приводит к выделению соответствующей части скрытой энергии деформации в этом температурном интерзале, что может быть зафиксировано, например, сканирующим калориметром [78]. В отличие от металлов, у исследованных полимеров такого выделения латентной энергии не наблюдается (см. рис. 111.28). Еще одно важное различие между ними состоит в том, что кристаллические полимеры обладают способностью поглощать энергию при значительно более высоких относительных (гомологических) температурах Т1ТЛЛ (табл. III.7). Зависимость поглощенной энергии от гомологической температуры у металлов имеет гиперболический характер. Способность поглощать энергию

198

195

при деформации у них полностью исчезает при значениях 7"/Гпл=0,55-=-0,6, что объясняется высокими скоростями процессов возврата и рекристаллизации [67].

Таблица III.7. Латентная энергия деформации металлов и полимеров

Материал Температура плавления Латентная

энергия деформации при е - 25%, Гомологи-ческач температура.

Дж/моль Т'гпл

1803 100,0 0,186

1353 39,8 0,217

932 5,5 0,315

600 2,5 0,488

Олово 504 0 0,582

498 209,0 0,587

438 26,8 0,668

Полиэтилен высокой плот-

405 33,0 0,725

Поляэтилен низкой плот-

ности 385 17,5 0,760

Исследования молекулярных механизмов ориентаци-онной вытяжки кристаллических полимеров, установленных путем применения прямых структурных методов, убедительно свидетельствуют о том, что ориента-ционная вытяжка кристаллических полимеров сопровождается глубокими структурными перестроениями на всех уровнях надмолекулярной структуры [79]. Так, для наиболее полно исследованного с этой точки зрения полимера — полиэтилена установлено, что задолго до начала образования шейки в области малых значений обратимых деформаций пластинчатые кристаллы, из которых построены сферолиты, начинают постепенно поворачиваться, двойниковаться и рекристаллизовать-ся, переходя из одной модификации в другую. Дальнейшее растяжение приводит к полному распаду исходной сферолитной структуры на отдельные блоки со сложенными цепями. Эти блоки оказываются соединенными между собой общими участками макромолекул и при последующей ориентации образуют характерную фибриллярную структуру. Таким образом, хотя на уровне кристаллитной организации в полимерах могут протекать все элементарные процессы, характерные для пластической деформации низкомолекулярных тел, макроскопический механизм больших деформаций низкомолекулярных кристаллических тел и полимеров оказывается различным, и дислокационный механизм поглощения энергии не может, по-видимому, играть существенной роли для кристаллических полимеров.

В то время как для металлов основным механизмом пластических деформаций, приводящим к поглощению энергии, является скольжение по кристаллографическим плоскостям и перемещение дислокаций, в полимерах этим механизмом может быть обусловлено лишь несколько десятков процентов начальной необратимой деформации. Дальнейшая деформация полимеров обеспечивается распадом ламелярных кристаллитов на отдельные блоки. При этом отдельные участки макромолекул могут терять свою складчатую конформацию. Эти участки связывают блоки в аксиальном направлении в микрофибриллы. Они оказываются сильно вытянутыми, что может быть достигнуто за счет конформа-ционного гош-гранс-перехода. Такой переход должен сопровождаться выделением энергии. Проходные макромолекулы определяют упругие свойства ориентированных полимеров и обеспечивают геометрическую обратимость деформации полимеров при нагреве этих полимеров до области температур, близкой к температуре плавления.

Хотя эта общая схема больших деформаций кристаллических полимеров считается в настоящее время наиболее реальной, отдельные стадии и детали ориен-тационной вытяжки остаются мало изученными. Это не позволяет установить и общий механизм поглощения энергии при ориентации. Можно предполагать, что поглощение энергии за счет возникновения искажений и неравновесных дефектов (подобно мета

страница 59
< 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
стоимость аренды ноутбука
monopole chalet
купить стол обеденный овальный раздвижной недорого
изготовление адреса и номера дома для дачи в уфе

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
(08.12.2016)