Справочник по электротехническим материалам. Под ред. Ю.В.Корицкого и др. Том 1 (3-е изд., 1986) (1152095), страница 43
Текст из файла (страница 43)
Следовательно, прв одинаковом среднем составе свойства модифицированных путем полимераналогичных превращений полимеров и продуктов сополимеризапии могут быть существенно различэымн. Таким образом, зтн превращения позволяют создавать многочисленные новые высокомолекуляряые соединения и в широком диапазоне изменять свойства готовых полимеров. Ряд полимераналогнчных превращений нашел широкое промышленное применение, например при получении простых и сложных эфиров целлюлозы, поливинилового спирта„ хлорировании полиэтилена н полнзнянлхлорнда, а также полявннилацеталей для электро- изоляционных эмальлакоз (см. разя.
0). Основные свойства полимеров. Прн оценке свойств и применении полимеров первостепенное значение имеет М. Именно высокой М (обычно 1О' — 1Оз) обусловлены многие интересные и часто уникальные свойства полимеров. Пока М относительно мала, все физические н химические свойства чолимероа быстро изменяются с ее увеличением.
Однако по постижении некоторого предела дальнейшее возрастание М перестает отражаться на этих свойствах. Такой предел быстрее всего достигается лля агрегатных состояний (жидкий олнгомер становится воскообразным уже при н порядка 20 — 30), несколько медленяее — для химических свойств (исчезает влияние конпевых групп) н еше мелленнее — лля механических н релаксацнонных свойств'. В зависимости от химического состава, строения макромолекул, М н ММР, плотности «сшивкн», молекулярной симметрии. излмолгкулярной структуры н т.
х. свойства полимеров изменяются в широких прелелах. ' жаагзс смясгвз поланзроа. з частности иезззячзсззе я электрическим змеот релзхсааиозамя характер. т. з. зависят аг изменения сссяжэзз золяиерэм» тел со эРеиеееи. ояусзоззеапьы уствназ. лазаем з изх статистического рззяеззакн после зззыяэ» зезхзастззя.
Общие сэеаенил При комнатной температуре полимеры преимущественно твердые тела, реже — жидкостя с большой вязкостью. Лияеавые и умеренно разветвленные полимеры с достаточно высокой М, как правило, обладают специфическим комплексом фнзикохимягескнх я механических свойств. Основные яз этих свойств: 1) способность образовывать еысокопрочные анизотропные ориентированные волокна илн пленки; 2) способность давать большие, дпительно развивающиеся, обратимые деформации, характеризующиеся малыми значеияями модуля упругости; 3) расгнорямость в органических растворителях, проходящая через стадию набухания. Эти свойства целиком обусловлены большой длиной и гибкостью нх макрамолекул, т.е способностью ма1громолекул в широких пределах изменять свою форму (конформацяю) за счет вращения образующих главную цеяь зеы1ьев относительно ординарных химических свяжй с сохранением валентных углов.
Прн переходе от линейных и малоразветвлеяных полимеров к сильно разветвленным и, наконец, сшитым их специфические свойства постепенно утрачиваются. Макромолекулы пссгепенно теряют гибкость и растворимость, Многие линейные и умеренно-разветвленные полимеры способны плавиться при многократном нагревании. Такие полимеры называются термопластичными (например, полистирол, полиэтилен и др.). Их химическая структура закладывается уже при синтезе, а пере.
работка сводится к переводу полимера при нагревании в вязкотекучее состояние и под давлением приданию ему желаемой формы изделия. Многие низкомолекулярные полвмеры (главным образом поликонденсацнониые олигомеры, реже — полимеризацнонные) термореактивны, т. е. способны стверждаться с абразованием яеплавких н нерастворимых (сшитых) продуктов. Отверждение термореактивных вагомеров (обычно прн нагревании) идет либо непосредственно, либо в присутствии специззьных добавок (отвердителей, катализаторов, ускорителей н т. и.). Примерамн таких алнгомеров могут служить резольные фенолаформальдегидные смолы, эпоксндные смолы, форпапнмеры диаллнлфталата в др. По степени отверждения термореактнввые полимеры класснфипируюг на стадии А, В и С, прячем в основу такой класснфакации положеяа отвошенне степени завершенности реакции р аля ланвого полимера к степени завершенности реакции в точке гелеобразования ' р». Полимер з стадно А — это полимер, для которого ре.
рз, полимер в стадия В характеризуется тем, что система близка к точке гелеобразовання р= р„ яри р~рз мы имеем дело с полимером в стадии С. Полнмер в стадии А плавится и растворя- ' ' Н точке гзззобрззпзззпя нзблыпззтсз абрззпыззз гзп» япп пер»с»»прима»с тслпмзрз.
(эз гачзр гзпзпбрззпззпзз прпязыззгчз момзяг.. з который рзззязпзпз» система тернет текучесть.) Гель яз рззтзпрпм зп зсзх растворителях пря повышенных тзмпзрзчтрзз, прп «старье зпгз зз идет пзсгрупцпя зчзпмзрз. Гель соответствует пбрззпззязю бзскппзчзза гзгкп, з которой ызпрзиплзкулы соединены круг с'хр>гам з одну гпгзптскую трехмерную мзпрсмзлззглт. 4з ется. Полимер в стадии В еще размягчается прн нагреваниа, но растворяется уже очень плохо. Полимер в стадии С имеет сильно сшитую структуру.
поэтому он не плавится прн нагреваиаи вплоть до температуры разложения и не растворяется. Обычно переработке подвергается полимер з стадии В, хотя в ряде случаев перерабатывают и полимер в стадии А. В результате последукяцего отверждения полимер переходит в стадию С. Жесткая сшитая структура обеспечивает высокую стабильность размеров и других характеристик таких полимеров в широких интервалах условий эксплуатации.
Линейные и разветвленные как аморфные, так и кристаллизующиеся голимеры могут находиться в трех различных физических состояниях стеклообразиом, высокоэластнческом и вязкотекучем; сшитые — в завнсямостз от частоты чсшивкй» вЂ” в стеклообразном и высоко- эластическом яли только в стеклообрззном. Обычно зги физические состояния' выявляют по зависимости: деформация — температура (термомехапическим кривым) (рис. 5.1). Все эти три физических состояния соответствуют одной я той же аморфной фазе. Их аозникиовеане связано только с различием скоростей релаисацвонных пропсссов в вязкого течения, вследствие чего они не могут сосуществовать в равновесии при одной и той же температуре.
К числу важнейших свойств полюзерав относятся их тепловые переходы нз одного физического состояния в другое, характернзугощиеся температурой сгеклаэания Т„ а температурой текучести Т„ и переход вз.кристаллического фазового состояния в аморфное, характеризующееся температурой нлаэления Т, (кристаллической фазы) полимера. Температура сгеклования — это температура перехода из высокоэластического в стеклообразиое состояние. Температурой текучести называют температуру перехода яз высокоэластнческого (илн йз стеклообрззного для относительно иизиомолекулярных полимеров) в вязкотекучее состояние.
Значения всех этих. температур лежат в некотором интервале, обусловленном палидисперсностью полимеров и сга- зг УФГ Тял 'Тххй Театйлу(ГЛГуЮНГ Рис. 5.!. Типичные термомеханические кривые линейных полимеров, полученные методом Каргина: 1 я З вЂ” тзрмпмзхзппчззкез крнзыз змпрфзых па»ям»роз с рзззпчппи М (МнСМ11 3 — чзрмсмззззячзчкзз кривая «рзсгзллзчзспого пслпмзрз; 1, П з !П— температурные пбззчгп фпзечзгкпх спсгсзпза (чпогззгст»зяяо стзклппбрзззпгс.
зычоказзззгпчзгкаго з ззззпгзпгчзгс!1 пгнктярпыз крпзыз — зззпспмп. сгя кзгпкзса озтзточяса деформация ст температуры Разл. 3 100 Элехтроизоллцнониыа полимеры тистическнм характером движения макромолекул. Возмонгность реализации у полимеров тех или иных тепловых переходов зависит от их морфологии, режима натруженна, скорости изменения температуры. Полностью аморфные полимеры характеризуются только Т,* и Т„ тогда как полностью кристаллические имеют только Тяь Большинство полимеров подвергается кристаллизации только частично, подобные полукристаллическне полимеры характернауются Т Т„и Т,.
Тепловые переходы в полимерах легко обнаруькить по изменению таких их свойств, как удельный объем, удельная теплоемкость, 100. Температуры плавления и стеклования полимеров шшяют на их механнчесние свойства при той нли иной температуре и определяют иарялу с Т, нлн температурой разложения полимеров температурный интервал нх использования. Наиболее важные механические свойства полимеров сильно зависят от М. Так, достаточно высокая механическая прочность начинает проявляться только прн М больше 5.10э. — ь10~. Выше этого минимального значения механические характеристики полимеров резко улучшаются при увеличении М н перестают зависеть от нее только при весьма больших значениях. Во многих случаях существует некоторый интервал М полимера, соответствующий его оптимальным свойствам.
Помимо М на Т и Т„и соответственно иа механические и другие свойства полимеров большое влияние оказывают молекулариая симметрия, структурная жесткость и межмолекулярные взаимодействия. Помимо термомехаинческнх кривых механические свойства полимеров принято характеризовать их де4юрмацноино-прочностными характеристиками.
При этом исследуют поведение полимера при приложении к нему напряжения и определюот леформапию до момента разрушения образца, Полученные результаты обычно представлнют в виде кривой зависимости напряжения от деформации (рнс. 0.2). Наиболее важные величины, характеризующие деформациоино.прочностнсе поведение полимера: 1) молуль упругости ' — сопротивление деформапни, которое определнется отношением напряжения, рассчитанного на исходное сечение образце, к обратимой деформации, отвечающей этому иапряженшо; 2) прочность при растяжении в напряжение, необходимое для разрушения образца при аго растяжении; 3) относительное удлинение (при разрыве) — деформация в момент разрушении образца прн его растяжении; 4) эластическая деформация — эластичность, оцениваемая степенью обратимой деформации полимеров.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
