Наиболее характерным признаком высокоэластического состояния полимеров является наличие больших обратимых деформаций. Так, образец натурального каучука может увеличить длину при растяжении на 700-800%, а после прекращения действия растягивающей силы - вернуться к исходному размеру. Если сравнить модули упругости ряда материалов, то мы увидим, что их значения (в МПа), характерные для газов и каучуков, близки между собой и в то же время на много порядков меньше значений, характерных для многих твердых материалов.
Стеклообразное состояние
Стеклообразное состояние - это твердое состояние аморфных полимеров. Переход полимеров из высокоэластического или вязкотекучего состояния в стеклообразное происходит при понижении температуры или повышении давления и называется стеклованием.
Наиболее общий механизм стеклования полимеров основан на представлениях о роли свободного объема.
При понижении температуры свободный объем, а вместе с ним и подвижность сегментов уменьшаются, по достижении Т - T𝗀 свободный объем достигает минимальной величины и далее не изменяется. В этих условиях сегменты теряют подвижность и полимер стеклуется.
|
|
Вязкотекучее состояние
При температуре выше Т𝗀 или температуре размягчения Тпл полимеры переходят в вязкотекучее состояние, для которого характерны преимущественно необратимые деформации, т. е. течение.
В процессе течения происходит перемещение сегментов в одном преимущественном направлении, что приводит к поступательному движению макромолекул в целом. Для того чтобы сегменты перемещались, необходимо наличие двух условий: тепловой энергии, достаточной для преодоления сил межмолекулярного взаимодействия, а также «дырок», куда осуществляется перемещение сегмента. Последнее условие является определяющим в области температур, близких к температуре стеклования. Эта область ограничена условием Tg<T< (Tg +120°), где Tg – температура остеклования
Tg +120°>Т> Tg
Пластификация полимеров
Под пластификациейпонимается один из способов модификации полимеров, связанной с введением в них низкомолекулярных веществ, в результате чего снижаются температуры стеклования и текучести полимера, улучшаются его эластические и пластичные свойства. Пластификаторы могут вводиться в мономерную смесь перед синтезом полимера или в готовый полимер, находящийся в дисперсном состоянии, растворе или расплаве.