Дәріс 12 Термомеханикалық зерттеу әдісі
Аморфты полимердің үш физикалық күйі
жүктеу/скачать 131,78 Kb.
|
Дәріс 12.Термомеханикалық зерттеу әдісі.
| 4. Аморфты полимердің үш физикалық күйі. Аморфты полимерлердің термомеханикалық қисығы үш физикалық күйіне сәйкес үш бөліктен тұрады (сурет).
Шыны тәріздес күйде (I бөлік) макромолекуланың атомдары мен атомдар топтары тепе-теңдік төңірегінде тербелмелі қозғалыста болады. Жылулық қозғалыс энергиясы макромолекула бөліктерін қозғалтуға жеткіліксіз. Макромолекуланың пішіні мен бір-біріне қатысты орны өзгермейді, яғни Тш-дан төмен температурада макромолекуланың сегменттері жылжымайды, сондықтан макромолекулалар статикалық шумақ түрін өзгертпейді. Полимер қатты аморфты күйде қалады. Бұл кезде полимерде атомдары мен молекулаларының орташа кашықтығының өзгерісінің және макромолекуланың валенттік бұрышының деформациялануы салдарынан аздаған қайтымды деформация байқалады. Жогары эластикалық күй (II бөлік) иілгіш тізбекті макромолекуалалардан тұратын полимерлерге ғана тән ерекше қасиет. Жылулық қозғалыстың артуынан Тш - дан жоғары температурада макромолекуланың сегменттері козғала бастайды. Сыртқы күштің әсерінен сегменттер тепе-теңдік күйден ауысып, жылжуға мүмкіндік алады, бірак макромолекула толығымен қозғала алмайды. Полимер жұмсарып, эластикалық күйге келеді. Жоғары эластикалық күй едәуір қайтымды деформациямен сипатталады. Бұл кезде макромолекулалық шумактардың пішіні өзгеретін болатындықтан мұндай деформацияны жоеары әластикалық деформация деп атайды. Тұтқыраққыш күйде (III бөлім) жеке бөліктер, сегменттер және макромолекула түгелімен интенсивті жылулық қозғалыста болады. Соның салдарынан макромолекулалар бір-біріне қатысты жылжып, кайтымсыз деформацияланады, яғни ағады. Жоғары эластикалық күйден аққыш күйге өтетін температураны аккыштык температура (Та) дейді. Сонымен, аморф полимерлер Тш-ға дейін шыны тәріздес күйде, Тш — Та аралығында жоғары эластикалық күйде, ал Та дан жоғары температурада тұтқыр күйде болады. Күй өзгерісіне сәйкес келетін темпертура мен температура аралығы полимердің химиялық және физикалық қасиетіне, негізінен оның молекулалық массасы мен иілгіштігіне байланысты. 2-суретте полимердің бір гомологтық катарының термомеханикалық қисықтары келтірілген. Белгілі бір молекулалық массаға (сегменттің молекулалық массасына) дейін полимерде жоғары эластикалық күй байкалмайды. Төмен молекулалық гомологтар тек қана шыны тәріздес және тұтқыр аккыш күйде болады (яғни олардың Тш мен Та бірдей бодады). Молекулалық масса артқан сайын термомеханикалық қисық температураның жоғарырақ мәніне қарай ығысады. Молекулалық масса біршама артқанда термомеханикалық қисық Тш мен Та-қа жіктеледі де, онда жоғарыда қарастырылған үш бөлік пайда болады. Молекуалық масса одан әрі артқанда Тш өзгермейді, ал Та өсе береді. Яғни берілген, полимер үшін оның молекулалық массасы неғұрлым көп болса, жоғары эластикалықтың температуралық аймағын көрсететін Та — Тш аралығы соғұрлым үлкен болады. Фазалық және физикалық күйлердің температуралық ара-лығы полимердің механикалық қасиеттері мен қолдану бағытын анықтайды. Бөлме температурасында кристалды не аморфты күйде болатын шыны тәріздес полимерлер пластиктер не талшық түзетін материалдар ретінде қолданылады. Ал калыпты жағдайда жоғары эластикалық күйде болатын аморфты полимерлер резеңке бұйымдар жасалатын каучук ретінде пайдаланылады. Әдетте бұйымдар кұю үшін тұтқыраққыш полимер қолданылады. жүктеу/скачать 131,78 Kb. Достарыңызбен бөлісу:
|