Главная -> Словарь

Стеклообразном состоянии

В определенной области температур жидкое связующее переходит в стеклообразное состояние. Все свойства связующего резко меняются: уменьшается удельный объем, увеличивается твердость, возникает сопротивление деформации. Температура, при которой происходит это явление, называется температурой стеклования. Температура стеклования - это не точка, а средняя .температура интервала. Стеклование не является фазовым переходом, стеклообразное связующее имеет аморфную структуру и с термодинамической точки зрения может рассматриваться как переохлажденная жидкость.

Однако показанная на рис. 85 зависимость деформаций полимера от температуры не всегда реализуется полностью у реальных полимеров. Есть полиме-гры, межмолекулярные силы которых настолько велики, что у них не реализуется вязко-текучее состояние, так как температура их разложения выше температуры текучести. К таким полимерам, например, относятся все белковые полимеры, из которых построены животные и растительные ткани. Есть и такие полимеры, у которых реализуется только стеклообразное состояние. Представителем таких полимеров является целлюлоза.

Стеклообразное состояние. Стеклообразное состояние аморфного вещества связано с потерей подвижности молекул. При понижении температуры уменьшается тепловая энергия молекул и они, в конце концов, оказываются зафиксированными силами межмолекулярного взаимодействия. Уменьшение подвижности молекул низкомолекулярного вещества приводит и к изменению характера деформации — низкомолекулярным стеклам свойственна только упруга» деформация. Следовательно, они являются хрупкими телами.

В отличие от первых двух стеклообразное состояние характерно для Любых высокополимеров , и при определенной для каждого вещества температуре стеклования Т с наблюдаются наиболее резкие изменения физических свойств вещества. На кривой свойство — температура Тс соответствует точке перегиба .

3. Тамман Г. Стеклообразное состояние. М.-Л., Изд. АН СССР, 1935.

** Область перехода из жидкого в стеклообразное состояние.

Нефтепродукты, не содержащие парафиновых углеводородов или содержащие их мало, теряют подвижность вследствие перехода в коллоидное состояние, где резко возрастает их вязкость.

В отличие от первых двух стеклообразное состояние характерно для любых высокополимеров , и при определенной .для каждого вещества температуре стеклования Т с наблюдаются наиболее резкие изменения физических свойств вещества. На кривой свойство — температура Тс соответствует точке перегиба .

3. Тамман Г. Стеклообразное состояние. AJ.-Л., Изд. АН СССР, 1935.

Немодифицированные смолы из отработанного карбамида недостаточно гидрофобны, не растворяются в органических растворителях и не совмещаются с веществами, входящими в состав лаков, эмалей, клеев и некоторых пропито.чных материалов. Для приготовления всех этих материалов карбамидноформальдегидные смолы модифицируют, этерифи-цируя их спиртами, главным образом, нормальным бутанолом. Пластмассы, приготовляемые на основе карбамидньгх смол, относятся к термореактивным. Отвержденные изделия из термореактивных пластмасс сохраняют стеклообразное состояние вплоть до начала термической деструкции. В состав термореактивных пластмасс входят наполнители, которые снижают усадку полимера во время отверждения и изменяют его механические и физические свойства; полимеры линейной структуры повышают прочность при ударных нагрузках, а также регуляторы процесса отверждения, замедляющие процесс, удлинняющие срок хранения пластмассы или ускорители, придающие им способность отверждаться с требуемой скоростью при более низкой температуре, часто при комнатной, красители, смазки, термостабилизаторы, антисептики. Эпоксидные смолы хорошо сочетаются с карбамидными, они обладают малой усадкой при отвержении.

При увеличении концентрации пленкообразова-теля у поверхности и, следовательно, плотности поверхностного слоя начинает проявляться конвективное перемешивание раствора, направленное на выравнивание плотности раствора по толщине формируемой пленки . Вязкость системы постепенно увеличивается, а скорость конвективного перемешивания падает. Система теряет текучесть сначала у поверхности, а затем глубже; возникает градиент концентрации. Этот момент можно считать началом второй стадии пленкообразования , которая называется периодом падающей скорости. На рис. 25 можно видеть, что переход от первой стадии ко второй происходит сравнительно плавно. Снижению скорости испарения растворителя способствует увеличение концентрации пленкообразователя у поверхности вплоть до перехода полимера в стеклообразное состояние. Образуется так называемая поверхностная корка. Это соответствует степени высыхания I .

свидетельствует о том, что битумные покрытия могут работать не разрушаясь и в стеклообразном состоянии.

1. Связующее вещество на поверхности наполнителя находится в квазитвердом, стеклообразном состоянии. Количество связующего, расположенного в этом состоянии на поверхности наполнителя, называют критической концентрацией граничного слоя.

Линейные и разветвленные полимеры набухают :в хорошем растворителе неограниченно. Пространственные пол:шеры либо набухают ограниченно, либо не набухают вообще. Аморфные полимеры набухают и растворяются легче, чем кристалллческие, наиболее легко набухают и растворяются полимеры в высокоаластич-ном и вязкотекучем состоянии. Объясняется это тем, что макромолекулы их связаны непрочно. Палимер в стеклообразном состоянии растворяется значительно труднее. Увеличение кристалличности полимера способствует уменьшению взаимодействия о растворителем, что объясняется большим мезкмолекулярным взаимодействием. Кристаллические полимеры не растворяются даже в жидкостях, близких по полярности.

1. Связующее вещество на поверхности наполнителя находится в квазитвердом, стеклообразном состоянии. Количество связующего, расположенного в этом состоянии на поверхности наполнителя,, называют критической концентрацией граничного слоя.

В каждом состоянии полимеру свойственен определенный комплекс физико-механических свойств, поэтому знание температур Тс и Тт является с практической точки зрения чрезвычайно важным. Для производства пластмасс, волокон, лаков требуются полимеры, находящиеся при комнатной температуре в стеклообразном состоянии; для производства резни — полимеры, находящие-

Иначе ведут себя полимеры, состоящие из больших гибких молекул. Если для застеклования низкомолекулярных жидкостей требуется фиксация всех молекул, то для полимеров достаточна фиксация только части звеньев, если они будут расположены на расстояниях меньших величины механического-сегмента. Однако при этом другие звенья сохраняют некоторую свободу перемещений, хотя и меньшую, чем требуется для проявления высокой эластичности . Такая рыхлая структура приводит к способности полимеров в стеклообразном состоянии, под действием больших внешних сил, к сравнительно большим деформациям, называемым вынужденно-эластическими, так как проявляются не в результате самопроизвольного теплового движения участков молекулярных цепей, а под действием внешних сил. Они достигают 200—300%.

Проверить это можно, нагревая полимер выше Тс: деформация самопроизвольно исчезает. Следовательно, полимер, деформированный в стеклообразном состоянии, является неравновесной системой.

Поскольку течение полимера связано с перемещением сегментов преимущественно в одном направлении , то непременно произойдет распрямление молекулы, т. е. будет проявляться высокоэластическая деформация. А так как вязкость полимера в вязко-текучем состоянии значительно меньше, чем в высокоэластическом и тем более, стеклообразном состоянии, то высокоэластическая деформация в этом случае будет проявляться наиболее полно. Однако высокоэластическая деформация обратима и не может представлять собой истинного течения материала. Этим в значительной степени затрудняется определение величины действительно необратимой деформации. Изложенное хорошо иллюстрируется графиком

свидетельствует о том, что битумные покрытия могут работать не разрушаясь и в стеклообразном состоянии.

1. Связующее вещество на поверхности наполнителя находится в квазитвердом, стеклообразном состоянии. Количество связующего, расположенного в этом состоянии на поверхности наполнителя,, называют критической концентрацией граничного слоя.

свидетельствует о том, что битумные покрытия могут работать не разрушаясь и в стеклообразном состоянии.