ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Аморфные полимеры из "Технология пластических масс в изделия" Аморфное твердое состояние веще-Аморфные полимеры ства называется стеклообразным (ввиду того, что затвердевание жидкости без кристаллизации особенно характерно для обычного стекла), а переход в стеклообразное состояние — стеклованием. Рассмотрим процесс стеклования полимеров. [c.20] За температуру стеклования принимают такую температуру,, при которой вязкость полимера достигает 10 пз и полимер приобретает свойства твердого тела. Практически стеклование протекает в некотором температурном интервале, составляющем для большинства полимеров 10—20 град. Температура стеклования представляет собой среднюю температуру этого интервала и зависит от химического состава полимера, молекулярного веса, структуры макромолекул и, как следствие, межмолекулярного взаимодействия. [c.21] Температура стеклования определяет такие важные свойства полимера, как его морозостойкость и теплостойкость. Поэтому необходимо знать, какйе факторы влияют на способность материала к стеклованию. [c.21] Как уже отмечалось, большое значение приобретают наличие и расположение полярных групп. Неполярные полимеры имеют низкие температуры стеклования, например у полиэтилена и натурального каучука температура стеклования —70° С. Температуры стеклования сильнополярных полимеров, например целлюлозы и полиакрилонитрила, настолько высоки, что превышают их температуры разложения. Симметричное расположение полярных групп у политетрафторэтилена обусловливает его низкую температуру стеклования (—150°С). [c.21] Экранирование полярных групп неполярными уменьшает межмолекулярное взаимодействие и снижает температуру стеклования, например у силиконовых каучуков температура стеклования из-за экранирующего действия алкильных групп значительно снижена (до —120° С). [c.21] Наличие больших боковых заместителей затрудняет вращение звеньев, снижает гибкость цепи и соответственно повышает температуру стеклования, так как требуется сообщить больше тепловой энергии для придания звеньям подвижности, например боковая фенильная группа у полистирола повышает температуру стеклования последнего до 100° С. Однако часто влияние размеров боковых заместителей на величину температуры стеклования имеет сложный характер. Увеличение размеров бокового заместителя еще больше затрудняет вращение звеньев, но в то же время дает большее экранирование полярных групп. Замена метильных групп в полиметилметакрилате на этильные и бутильные снижает температуру стеклования со 100° (полиметилметакрилат) до 50° (поли-этилметакрилат) и 20° С (полибутилметакрилат). Однако при дальнейшем увеличении размеров боковых заместителей влияние сте-рических факторов (вращение звеньев при значительных размерах заместителей затруднено) превосходит экранирующий эффект этих групп и температура стеклования для больших заместителей повышается. [c.21] С увеличением молекулярного веса температура стеклования повышается, но лишь до определенного предела, после которого остается постоянной. Этот предельный молекулярный вес зависит от гибкости цепи полимера и составляет, например для полистирола 40 ООО, а для полинзобутилена, обладающего очень гибкими цепями, около 1000. [c.22] Для определения температуры стеклования пользуются различными методами, из которых наибольшее значение получил метод деформации. Он заключается в определении деформации, которая при переходе полимера в стеклообразное состояние приобретает полностью упругий характер. [c.22] Температура стеклования всегда ниже температуры кристаллизации, так как иначе кристаллизация не могла бы наступить. Если быстро охлаждать кристаллизующиеся в нормальных условиях полимеры до температуры стеклования, то получаются аморфные полимеры. [c.22] Вернуться к основной статье