Технология металлов и конструкционные материалы: Учебник для машиностроительных техникумов
Внимание! эта страница распознана автоматически, поэтому мы не гарантируем, что она не содержит ошибок. Для того, чтобы увидеть оригинал, Вам необходимо
Если Вы являетесь автором данной книги и её распространение ущемляет Ваши авторские права или если Вы хотите внести изменения в данный документ или опубликовать новую книгу свяжитесь с нами по по .
Страницы: 1 2 3... 158 159 160 161 162 163 164... 174 175 176
|
|
|
|
о)0И) Рис. 34.1. Структура полимеров: а — линейная; б — разветвленная; в — пространственная Макромолекулы линейных полимеров представляют собой цепи, имеющие длину, в сотни и тысячи раз превышающую размеры поперечного сечения. Прн разветвленной структуре полимера макромолекулы имеют боковые ответвления, длина и число которых могут быть различными. Линейные и разветвленные полимеры построены из отдельных макромолекул, связанных между собой межмолекулярными силами, величина которых в значительной степени определяет технические свойства вещества. Такие полимеры эластичны, плавятся или размягчаются при нагреве н при охлаждении снова переходят в твердое состояние. Линейные н разветвленные полимеры служат ссновой термопластических пластмасс (термопластов). Пространственные структуры получаются из отдельных линейных цепей полимеров в результате поли конденсации и полимеризации. При частом расположении поперечных связей полимер становится полностью неплавким н нерастворимым. При редких связях возможно некоторое набухание под воздействием растворителя и незначительное размягчение прн нагреве. Полимеры, способные образовывать пространственные структуры, служат основой термореактнвных пластмасс (реактопластов). Каждая молекула полимера — это длинная цепь, состоящая из отдельных звеньев, однотипных по химическому составу и строению (гсмополимер) илн разнотипных (сополимер). В зависимости от степени упорядочения и плотности взаимного расположения цепей и звеньев полимер может находиться в частично кристаллическом и полностью аморфном состоянии. Кристаллические полимеры имеют участки молекул разрыхленной упаковки, которые составляют его аморфную фазу. Кристаллическая фаза оказывает большое влияние на фнзико-мехаинческне свойства. При переходе полимера из аморфного в кристаллическое состояние повышается прочность на разрыв, твердость, теплостойкость. Кристаллическая структура увеличивает межмолекулярное взаимодействие, снижая гибкость молекул, увеличивает температуру перехода в вязкотекучее состояние. Отношение объема всех криствллических областей полимера к общему объему называется степенью кристалличности. Степень кристалличности может быть более 90 %. Высокую степень кристалличности (60—80 %) имеют фторопласты, полипропилен, полиэтилен еысокой плотности (ВП), поликарбонаты. Поливинилхлорид, полиэфиры, голиамиды и полиэтилен низкой плотности имеют меньшую степень кристалличности. 318 Аморфная фаза уменьшает жесткость системы, делает ее эластичной. Зто явление используют в некоторых технологических процессах для повышения эластичности изделий, проводя закалку полимера путем быстрого охлаждения расплава и, таким образом, искусственно затрудняя кристаллизацию При охлаждении тепловая энергия движения цепных молекул и их звеньев уменьшается и уже не может вреодолеть силы межмолекулярного взаимодействия. В результате происходит закрепление молекул и их звеньев в некотором упорядоченном положении. Способность полимера к кристаллизации определяется его химическим строением, структурой цепи. Аморфное твердое состояние полимера имеет фиксированное, но разрыхленное расположение макромолекул, несколько большую (по сравнению с кристаллическими полимерами), но ограниченную подвижность звеньев, которая обусловливает упругие деформации. Такое состояние полимеров иногда называют стеклообразным, а переход в это состояние — стеклованием. Для большинства полимеров стеклование происходит при 15—25 °С. Температура стеклования определяет морозоустойчивость и теплостойкость полимеров. Температура стеклования всегда ниже температуры кристаллизации. При быстром охлаждении кристаллизующегося в нормальных условиях полимера до температуры стеклования получают аморфные полимеры. Полимеры могут находиться в двух агрегатных состояниях: твердом (кристаллическом илн аморфном) и жидком (вязкотекучем). В парообразное состояние полимеры не переходят, так как давление паров полимеров незначительное и при нагреве выше определенных температур онн разлагаются. Твердые аморфные полимеры переходят в жидкое состояние через промежуточную зону — высокоэлаетнчное состояние. Высокоэластнч-иое состояние наступает при нагреве выше температур стеклования. Оно характеризуется подвижностью участков цепи (звеньев илн групп звеньев) при отсутствии перемещения цепи в целом. Так как кристаллические полимеры имеют объемы с аморфной фазой, то и их переход в жидкое состояние происходит через зону высокоэластнч-ного состояния. При повышении температуры увеличивающаяся энергия теплового Движения макромолекул превышает силы межмолекулярного взаимодействия и полимер переходит в жидкое (вязкотекучее) состояние. Так как в вязкотекучем состоянии макромолекулы имеют возможность свободно перемещаться прн действии незначительного усилия и без нарушения химических связей, то это состояние полимеров имеет большое практическое значение для технологических процессов переработки пластмасс в изделия. Технология переработки пластмасс в изделия учитывает зависимость деформации от температуры н физическое состояние полимера. Эти зависимости носят название термомехаиических кривых (рис. 34.2). Деформация при температурах ниже температуры стеклования мала и резко увеличивается при переходе в высокоэлаетнчное состоя
Карта
|
|
|
|
|
|
|
|
Страницы: 1 2 3... 158 159 160 161 162 163 164... 174 175 176
Внимание! эта страница распознана автоматически, поэтому мы не гарантируем, что она не содержит ошибок. Для того, чтобы увидеть оригинал, Вам необходимо скачать книгу |
