Реальные цепи. Физические состояния и структура полимеров. (Лекция 3-4) презентация

Реальные цепи

Реальные цепи

Теория Флори для хор. растворителя

Т-зависимость

2. Физические состояния и структура полимеров.

Фазовые, агрегатные состояния полимеров Агрегатное состояние определяется характером движения молекул в телах. Существуют три агрегатных состояния: 1 – газообразное (колебательное, вращательно-поступательное движение частиц); 2 – жидкое (поступательное движение происходит реже, так как упаковка более плотная, чем в газах; колебательное движение, перескок из одного состояния в другое, в это время возможно вращательное и поступательное движение); 3- твердое. В термодинамике понятие фаза - это физически однородная часть системы, отделенная от других ее частей границами раздела и отличающаяся от них составом и термодинамическими свойствами, независящими от ее массы. Три фазовых состояния с точки зрения термодинамики: газообразное – в газообразном агрегатном состоянии. жидкое. кристаллическое (твердое). Жидкие фазы не имеют структуры, но с точки зрения агрегатного состояния жидкие фазы могут быть твердыми, например, стекло. Стекло - жидкое фазовое состояние, агрегатное состояние - твердое с точки зрения структуры тело может быть упорядоченным (дальний кристаллический порядок), которое легко определяется разными методами. Это кристаллические вещества. В стеклах дальний порядок отсутствует, есть только ближний порядок – упорядочение молекул. Такие вещества называются аморфными. Полимеры могут находиться в твердом и жидком стеклообразном состоянии. В газообразном состоянии нельзя получить полимеры, так как молекула большая и температура испарения сильно отличается от температуры разложения.

Фазовый состав полимеров Однофазные (полностью аморфные, статистические сополимеры, совместимые смеси, изотропные расплавы) Гетерофазные (частично-кристаллические, блочные, привитые, жидкокристаллические, несовместимые смеси, наполненные композиты)

Фазовое состояние полимеров Кристаллическое Жидкокристаллическое Аморфное Изотропный расплав (раствор)

Специфические состояния полимеров. Жидкое вязкотекучее состояние – вязкости огромны, намного порядков выше вязкости низкомолекулярных веществ. Жидкокристаллическое состояние, характеризующееся тем, что в одном из направлений сохраняются свойства кристаллических веществ, а в перпендикулярном к этому направлению уже нет дальнего порядка, реализуется жидкое состояние. Высокоэластическое состояние Высокоэластическое состояние - это способность к большим упругим, то есть полностью обратимым деформациям. Основные условия его возникновения: Наличие длинных полимерных цепей в материале. Молекулярная масса – десятки сотен тысяч, миллионов. Цепи должны быть достаточно гибкими. Все каучуки отвечают этим требованиям. ПЭ при t > tпл – существует в каучукоподобном состоянии. Цепи должны образовывать молекулярную сетку (наличие химических сшивок). Если клубки не сшитые, то произойдет необратимая деформация. Химические сшивки препятствуют возникновению необратимых деформаций.

Сетка зацеплений

Сегментальная подвижность

Высокоэластическое состояние

Высокоэластическое состояние

Высокоэластическое состояние

Высокоэластическое состояние

Высокоэластическое состояние

Термодинамика эластомеров

Предельный случай

Афинная деформация

Однооосная деформация

Сетка зацеплений

Муни-Ривлин