Функции для работы с текстами. Рис. 8.3. Термомеханическая кривая термопласта

Рис. 8.3. Термомеханическая кривая термопласта.

На первом участке термомеханической кривой до температуры Т_с деформации от приложенной нагрузки незначительны и мало изменяются с температурой. При достижении температуры Т_с деформации резко возрастают, а затем стабилизируются и остаются примерно постоянными до температуры Т_т. При дальнейшем повышении температуры вновь наблюдается интенсивное увеличение деформаций, приводящее к разрушению образца.

При температурах ниже Т_с термопластичный полимер находится в стеклообразном (твердом) состоянии. Энергия теплового движения макромолекул меньше энергии их межмолекулярного взаимодействия. Атомы, входящие в состав молекулярной цепи, совершают колебания около одного положения равновесия, но нет перемещения молекул в целом относительно друг друга. Практически нет также перехода молекул из одной конформации в другую, т.е. перемещения отдельных звеньев цепи.

Температуру Т_с, до которой полимер находится в стеклообразном состоянии, называют температурой стеклования. Выше этой температуры начинают перемещаться отдельные звенья (сегменты) цепей макромолекул, изменяются их конформации, в частности, молекулы "развертываются" в направлении действия растягивающего усилия, что приводит к резкому увеличению деформации. При снятии внешней нагрузки "выпрямленные" макромолекулы со временем снова переходят в исходное свернутое состояние, при котором конформации соответствуют минимуму потенциальной энергии молекул. Деформации в интервале температур от Т_с до Т_т оказываются обратимыми, состояние полимера называется высокоэластичным. Два отличия высокоэластичных деформаций от обычных упругих, наблюдаемых в стеклообразном состоянии: 1) высокоэластичные деформации в несколько раз превосходят обычные упругие, но при этом сохраняется свойство обратимости; 2) возвращение в исходное состояние после снятия нагрузки происходит не мгновенно, как в случае упругих деформаций, а медленно, время релаксации можно измерить. Полимер в высокоэластичном состоянии описывается реологической моделью Кельвина (см.гл.5).

Температура Т_т называется температурой текучести. Выше температуры Т_т макромолекулы в целом начинают перемещаться относительно друг друга в направлении приложенной силы, деформация снова резко увеличивается и становится необратимой, свойство эластичности теряется, полимер переходит в вязкотекучее состояние.

Любой термопластичный полимер может находиться во всех трех состояниях, но их температурные границы отличаются для разных полимеров. Например, каучук находится в высокоэластичном состоянии при комнатной температуре. На морозе он переходит в стеклообразное состояние. При значительном понижении температуры каучук может стать хрупким, как стекло. Поливинилхлорид находится в твердом состоянии при комнатной температуре, для перевода в эластичное состояние его надо нагреть.

Свойства реактопластов.

Реактопластами (термореактивными смолами) называют полимеры, способные к необратимому отверждению при повышении температуры или при действии отвердителя. Отвержденный реактопласт нельзя снова расплавить или растворить. Такие свойства термореактивных смол объясняются переходом их структуры при нагревании или при добавлении отвердителя из линейной в пространственную.

В неотвержденном состоянии термореактивные смолы обычно имеют сравнительно невысокую степень полимеризации, находятся в промежуточном состоянии между полимерами и мономерами. Такие "недополимеризованные" смолы называют олигомерами. Для олигомеров характерно линейное строение молекул и жидкообразное (вязкотекучее) состояние при комнатной температуре.

При нагревании термореактивной смолы происходит увеличение степени полимеризации, в основном, за счет поперечной "сшивки" линейных молекул с образованием трехмерной сетчатой структуры. Добавляемое низкомолекулярное вещество-отвердитель может играть роль катализатора реакции отверждения или поставляет свои атомы для образования поперечных цепочек между линейными молекулами.

Например, неотвержденная эпоксидная смола имеет линейное строение молекул:

СН₂─СН─ СН₂─(СН₂)_n─СН₂─ СН─СН₂

O O

При добавлении отвердителя происходит сшивка макромолекул за счет раскрытия связи в концевых эпоксигруппах. Ниже показана сшивка двух молекул с одного конца:

│

СН₂─СН─ СН₂─(СН₂)_n─…

│

О

│

СН₂─СН─ СН₂─(СН₂)_n─…

│

О

│

Отвердитель в данном случае является лишь катализатором процесса.

Перевести линейную структуру в пространственную можно не только у олигомеров-смол. Термопластичный полимер каучук превращают в резину (реактопласт) с помощью процесса вулканизации: к каучуку добавляется сера, которая при температуре выше 100 ºС образует поперечные "мостики" между макромолекулами каучука. При этом в каучуке раскрываются двойные связи, имеющиеся в молекулах. Сера присоединяется химически, образуя ковалентные связи с углеродом. Степень сшивки можно регулировать количеством добавленной серы. Чем больше серных "мостиков" между молекулами каучука, тем более жесткой будет резина. При максимальном числе сшивок резина совсем теряет эластичность, полученный твердый материал называется эбонит.

Фенолоформальдегидные смолы образуют пространственную структуру только при нагревании, без добавления отвердителя. Жидкая смола – олигомер называется в этом случае резол, слабосшитый мягкий материал – резитол, полностью отвержденный материал – резит.

Отвержденные реактопласты отличаются от термопластичных полимеров в стеклообразном состоянии большей прочностью, твердостью, теплостойкостью, нерастворимостью. Они используются в качестве вяжущих во многих конструкционных материалах строительного и машиностроительного назначения.

LEN (текст)	определяет длину значения строкового выражения	T=”Чита” K=LEN(T) Msgbox (“длина текста = “ & K)	длина текста = 4
LEFT(текст, n)	возвращает строку символов из n левых символов	T=”контрабас” A=LEFT(T,6) Msgbox A	контра
RIGHT(текст,n)	возвращает строку символов из n правых символов	T=”контрабас” A=RIGHT(T,3) Msgbox A	бас
Если число n больше длины текста, то обе функции возвращают весь исходный текст.
MID(текст,k,[n]) К – порядковый номер символа. N – количество символов, подлежащих обработке.	возвращает фрагмент из текста: n символов, начиная с k-го символа	T=”информатика” A=MID(T,3,5) Msgbox A	форма
Если n не указано, то функция возвращает символы, начиная с к-го и до конца текста.
INSTR([n],текст,подстрока)	ФункцияINSTR ищет позицию подстроки в строке начиная с позиции n	T=”информатика” A=”форма” N=INSTR(1,T,A) Msgbox N
Если n не задано, то поиск осуществляется с первой позиции. Функция INSRT дает номер позиции, начиная с которой заданная подстрока появляется в исходной строке. Функция возвращает 0, если подстрока не найдена в строке.
MID(строк_переменная,k[,n])=строк_выражение	замещает часть строковой переменной другой строкой	Text="Париж, Франция" MsgBox (Text) Mid(Text,8)="Сиэтл" MsgBox (Text)	Париж, Франция Париж, Сиэтл
Ucase(строковая_переменная)	Преобразует все буквы строки в прописные	Text = "Привет" t = UCase(Text) MsgBox (t)	ПРИВЕТ
Lcase(строковая_переменная)	Преобразует все буквы строки в строчные	Text = "Привет" t = LCase(Text) MsgBox (t)	привет