Женская грудь - идеальная упаковка для молока!

Факторы,. определяющие температуру стеклования полимеров

Величина 7 полимера прежде всего зависит от природы атомов, образующих цепь полимера Так, если полимер содержит в главной

I

Цепи —si —о— или — N— О —и другие атомы, отличающиеся

Друг от друга по зле ктро< >трицатсльности, то гибкость цепи увеличи­вается, а Г понижается по сравнению с полимером, содержащим чисто углеродный скелет цепи (сравните, например, полистирол и полимонофеиилсилоксан)

Причина меньшей кинетической жесткости цепи последнего кро­ется в асимметрии электронного облака относительно линии связи атомов, образующих главную цепь, которая в силу механических причин способе твует более легкому повороту группы относительно гетеросвязи Si — О, чем в слу чае карбоцепного скелета у полистиро-

| I

Ла, содержащего в цепи связи —С — С—С—:

Н

— О — Si —О — Si—————-

С6Н5

С6Н5

I I I

Н

——— СН2—СН—СН2 — СИ—…………………..

I I

С6н5 с6н5

На уровне одного звена цепи при повороте групп атомов в моле­куле возникают различные конформации. Как известно, конфорка — Ции— это неидентнчные формы молекулы (или ее участков), кото­рые образун »тся при пово} юте атомных групп относительно одинар­ной а-связи (С — С, С — О, N — О, Si — О и др) Конформации звена поливини хлорида (ПВХ) можно представить так, как это делают для низкомолекулярных соединений, используя угловые проекции уча­стков макромолекулярной цепи:

Cis Trans Gauch

Конформации звеньев цепи поливинилхлорида, приведенные на схемах, соответствуют конформациям cis, trans, gauch (цис, транс, гош) у низк о молоку ярных веществ, которые также возникают при поворотах групп атомов молекулы относительно одинарной о-связи, обладающей осевой симметрией электронного облака.

Переход из одной конформации в дру1ую происходит за счет пре­одоления сил межатомного взаимодействия, сил Ван-дер-Ваальеа. Последние увеличиваются при наличии в молекуле полярных групп (CN, СООН, С1 и др ) в качестве заместителей в цепи, при наличии крупных по размеру заместителей (С. Н —, — и др.), в завиеи мости от их числа и положения в цени Переход конформаний осу­ществляется за счет подвода к системе теповои энергии, к оторая спо­собствует преодолению потенциального барьера вращения (АСУ), от­деляю щего потенциальную энергию одной конфс >рма ции от друг< >й.

На рис 2.3 схематически представлены различия в потенциаль­ной энергии молекулы при конфирмационных переходах.

Факторы,. определяющие температуру стеклования полимеров

Конформа) шонны й переход

CI CI CI

Факторы,. определяющие температуру стеклования полимеров

Рис. ?, 3. Схема различных энергетических состояний у частка цепи при конфирмационном переходе

Видно, что переход из положения 1 в положение 2 осуществлялся через преодоление барьера перехода Штм — (Jk — At/). Чем больше величина ЛЦ тем больше нужно нагреть полимер, чтобы переход кон формации осуществился

Рост ба рьера вращения обусловлен наличием групп, способных к образованию водородной связи, диполь — дипольным контактам

, I 7

(-ОН…О(, -С — С1…С1-С^ и др.).

Увеличение барьера AV ведет к росту температуры Т. Для пласт­масс Т обычно лежит в области 70— 100 °С, для каучуков Т значи-

Трдьно меньше 0 ГС и составляет—— 70 °С (у полибутадиена, поли-

Температуры стеклования полимеров

Изопррна). Значения Г некоторых широко используемых полимеров приведены в табл. 2.2

Таблица 2 2

Полимер

Строение звена цепи

Г,° с

Поливин илхло рид

— сн—сн —

1

Ci

85

ПС’ЛИСТИрОЛ

— сн— сн—

СЛ

100

П оли метилметакрилат

Сн3 1

— сн — с — 1

Соосн^

105

П олим^тилакр илат

— сн — СИ. 1

Ccoch-,

20

П олибутилакрилат

— сн,— сн——

1

Соосн

* 9

-40

Полиизобутилен

Сн, 1

— сн — с

1

Сн3

-75

Окоичаиив табл. 2.2

Полимер

Строение лвена цепи

Т,°с

Полиизопрен —1,4 (натуральный каучук)

Ci‘: — С ==- СН СН? СК3

-70

Температ ура стеклования Г зависит от молекулярной массы по­лимера, если его величина меньше величины (или длины) отрезка цепи, равного кинетическому сегменту При последовательном уве­личении длины цеии, начиная с дим еров, тримеров иолигомеров, 1 сначала увеличивается, а затем, достигнув величины кинетичес. к ого сегмента, перестает изменяться

Величина М. начиная с которой температура стеклования не за­висит более от молекулярной массы, характеризует величину кине — 1 ического сегмента цепи.

Математически такая зависимость Т (рис. 2.4) может быть опи­сана уравнением

А

(2.19)

М

71 =Z

Со


Где Т величина Г, которая более не зависит от молекулярной массы М т е. соответствует величине кинетического сегмента полимера; а — константа, характерная для ряда полимергомологов

М

Тс

М

Рис 2.4 Зависимость Г от молекулярной массы полимеров

Температуры в уравнении (2 19) представлены в абсолютной шка — ле Достижение величины кинетического сегмента означает, по су­ществу, переход от < >лигомерных веществ к собственно полимерам,

Изменение молекулярной массы которых не изменяет их важней­шей характеристи ки — температуры стеклования

Comments are closed.

Производство тары из полимерных пленок и листов

Особенности механических свойсть полимеров в высокоэластическом состоянии

Интервал температур, в котором можно наблюдать высокоэлас­тические свойства полимеров, равен разности температур (Т — Т) Для сетчатых полимеров верхним пределом эластических свойств является температура начала термического разложения Т, так как из-за межцепных химических связей полимер течь не может и при высоких температурах начинает разлагаться, деструктироваться, не переходя в текучее состояние Эластические свойства целесообразно рассмотреть на […]

Производство мягкой потребительской тары на фасовочно-упаковочных автоматах термоформовочного типа

Термоформовочные автоматы позволяют упаковывать любые виды продукции с использованием всех возможных методов ее по­дачи в отформованную часть тары. 11ижняятермоформованная часть из однослойного или многослойного полимерного материала являет­ся жесткой или полужесткой. Верхняя крышка отличается гибкос­тью, минимальной жесткостью. Она выполнена, как правило, из мно­гослойного материала, поэтому обладает хорошими барьерными свойствами, способностью к сварке ил и склеиванию, пригодна […]

Контакт но-тепловая сварка

Контактно-тепловую сварку нагретым ин< трументом осуществ­ляют с односторонним или л, вусторонним нагревом (рис. 4.41). Рис. 4.41. Схема контактно-тепловой сварки с од] юсторонним (а) и двусторонним (6) нагревом: 1 — нагретый инструмент; 2 — прокладки; 3 — свариваемые материалы; 4—холодный инструмент, мгн — температура нагретого инструмента; t2 — температура внешней поверхности изделия; Т —температура свариваемых поверхностей; […]