Физические свойства полимеров

Содержание

Слайд 2

эластичность - способность к обратимым деформациям при нагрузке (каучуки). Гибкость макромолекул

эластичность - способность к обратимым деформациям при нагрузке (каучуки).
Гибкость макромолекул —

это их способность обратимо (без разрыва химических связей) изменять свою форму.

Особые свойства полимеров

Слайд 3

Особые свойства полимеров

Особые свойства полимеров

Слайд 4

Особые свойства полимеров Жесткоцепные полимеры

Особые свойства полимеров

Жесткоцепные полимеры

Слайд 5

малая хрупкость стеклообразных и кристаллических полимеров (пластмассы, органическое стекло) по сравнению

малая хрупкость стеклообразных и кристаллических полимеров (пластмассы, органическое стекло) по сравнению

с неорганическими стёклами.
способность макромолекул к ориентации под действием направленного механического поля (используется при изготовлении волокон и пленок).
кристаллизация полимера усиливает межмолекулярные взаимодействия и его гибкость (эластичность) уменьшается. По этой причине гибкоцепной легко кристаллизующийся полиэтилен не проявляет свойств каучука.

Особые свойства полимеров

Слайд 6

Способность резко изменять свои физико-механические свойства под действием относительно малых количеств

Способность резко изменять свои физико-механические свойства под действием относительно малых количеств

реагента (вулканизация каучука, дубление кож и т.п.).
Особенности растворов полимеров:
высокая вязкость раствора при малой концентрации полимера;
растворение полимера происходит через стадию набухания.

Особые свойства полимеров

Слайд 7

стеклообразное(СОС) – твердое вязкотекучее (ВТС) – жидкое высокоэластическое состояние(ВЭС) - находится


стеклообразное(СОС) – твердое
вязкотекучее (ВТС) – жидкое
высокоэластическое состояние(ВЭС) - находится между

СОС и ВТС.
Для ВЭС - характерны обратимые деформации.

Фазовые состояния

Слайд 8

Фазовые состояния


Фазовые состояния

Слайд 9

Фазовые состояния Тс - температура стеклования Тт - температура текучести


Фазовые состояния

Тс - температура стеклования

Тт - температура текучести

Слайд 10

Практическое применение полимеров определяется фазовым состоянием при температуре его использования. Для

Практическое применение полимеров определяется фазовым состоянием при температуре его использования.

Для стеклообразных

полимеров характерны относительно небольшие упругие (обратимые) деформации (1-10%). Полимеры в стеклообразном состоянии применяют в производстве пластмасс.
Высокоэластические полимеры способны обратимо деформироваться на сотни процентов. В высокоэластическом состоянии в условиях эксплуатации находятся все каучуки. Это состояние характерно лишь для полимеров.
В вязкотекучем состоянии полимер используется для переработки в изделия.
Слайд 11

Фазовые состояния кристалличность полимеров - упорядоченное расположение некоторых отдельных участков цепных макромолекул


Фазовые состояния

кристалличность полимеров - упорядоченное расположение некоторых отдельных участков цепных

макромолекул
Слайд 12

Механические свойства полимеров Про́чность – свойство полимера (материала) сопротивляться разрушению под

Механические свойства полимеров
Про́чность – свойство полимера (материала) сопротивляться разрушению под действием

внешних сил. Зависит от степени полимеризации.Заметная механическая прочность полимеров наблюдается уже при СП 50-100 и достигает максимума при СП выше 1000.
Твёрдость – свойство материала сопротивляться внедрению в него другого, более твёрдого тела.
Твёрдость определяется как отношение величины нагрузки к площади поверхности. Чем выше степень кристалличности полимера, тем тверже продукт.
Слайд 13

Свойства полимеров Для полимеров характерна более резко выраженная температурная зависимость механических свойств по сравнению с металлами.

Свойства полимеров

Для полимеров характерна более резко выраженная температурная зависимость механических свойств

по сравнению с металлами.
Слайд 14

Температура стеклования Тст и температура текучести Тт некоторых пластических полимерных материалов

Температура стеклования Тст и температура текучести Тт некоторых пластических полимерных материалов

Слайд 15

термопластичные термореактивные при изменении температуры свойства меняются обратимо: при нагревании они

термопластичные

термореактивные

при изменении температуры свойства меняются обратимо: при нагревании они размягчаются,

а при охлаждении вновь затвердевают (полиакрилаты, полистирол, целлулоид и др.).

Свойства термореактивных ВМС (реактопластов) при изменении температуры меняются необратимо: при нагревании эти ВМС переходят в неплавкое, твёрдое и нерастворимое состояние
(фенолоальдегидные полимеры – полиамиды,
полиуретаны,
бутилкаучук и др.).

ПЛАСТМАССЫ сохраняют твердое состояние в интервале температур эксплуатации, а в процессе переработки находятся в высокоэластическом или вязкотекучем состоянии.

Слайд 16

Эластомеры (каучуки, резины) Полимеры, которые в широком интервале температур соответствующих условиям

Эластомеры (каучуки, резины)

Полимеры, которые в широком интервале температур соответствующих условиям эксплуатации,

обладают высокоэластическими свойствами, то есть под воздействием небольших внешних сил они подвергаются значительным необратимым или обратимым деформациям.
Сырые каучуки обладают пластичностью.
Резина - эластичностью.
Слайд 17

Оптические свойства Все аморфные полимеры прозрачны, тогда как в частично-кристаллических полимерах

Оптические свойства

Все аморфные полимеры прозрачны, тогда как в частично-кристаллических полимерах

появляется некоторая мутность из-за различий в показателях преломления кристаллических и аморфных областей.
Слайд 18

Электрические свойства полимеров Большинство полимеров относится к диэлектрикам. Наличие полярных групп

Электрические свойства полимеров

Большинство полимеров относится к диэлектрикам. Наличие полярных групп в

макромолекулах (Clˉ, OHˉ, COOHˉ, и т.п.), ухудшает их диэлектрические свойства. Увеличение молекулярной массы улучшает диэлектрические свойства.
Некоторые полимеры обладают полупроводниковыми свойствами. К этому классу относятся полимеры с сопряженными двойными связями, например: полиацетилен ( −CH = CH − )n.
Слайд 19

Истинные и коллоидные растворы полимеров Первой стадией растворения любого полимера является

Истинные и коллоидные растворы полимеров

Первой стадией растворения любого полимера является его

набухание.
Набухание – это процесс поглощения (сорбции) полимером низкомолекулярной жидкости, сопровождающийся увеличением объема полимера и изменением конформаций его макромолекул.
основные стадии набухания:
низкомолекулярный растворитель, диффундируя в высокомолекулярное вещество, сольватирует его макромолекулы
Слайд 20

Основные стадии набухания низкомолекулярный растворитель, диффундируя в высокомолекулярное вещество, сольватирует его

Основные стадии набухания

низкомолекулярный растворитель, диффундируя в высокомолекулярное вещество, сольватирует его макромолекулы
низкомолекулярный

растворитель диффундирует в полимер и происходит смешивание больших и гибких макромолекул с молекулами растворителя (осмотическая стадия)
происходит переход некоторого числа макромолекул в низкомолекулярный растворитель. Ограниченное набухание заканчивается на второй стадии, неограниченное набухание приводит к растворению полимера.
Слайд 21

Основные стадии набухания

Основные стадии набухания