Презентация на тему: Химия и физика полимеров

Реклама. Продолжение ниже
Химия и физика полимеров
Агрегатные и фазовые состояния полимеров
Химия и физика полимеров
Химия и физика полимеров
Химия и физика полимеров
Химия и физика полимеров
Химия и физика полимеров
Химия и физика полимеров
Термомеханический метод исследования полимеров
Химия и физика полимеров
Химия и физика полимеров
Химия и физика полимеров
Химия и физика полимеров
Химия и физика полимеров
Химия и физика полимеров
1/15
Средняя оценка: 4.4/5 (всего оценок: 36)
Код скопирован в буфер обмена
Скачать (2264 Кб)
Реклама. Продолжение ниже
1

Первый слайд презентации: Химия и физика полимеров

Курс лекций Мансурова Ирина Алексеевна, к.т.н., доцент кафедры “ Химии и технологии переработки эластомеров ”, 1-521 а, служ. 32-14-78 I.A.Mansurova@yandex.ru irinamansurova@mail.ru 1 Физика полимеров

Изображение слайда
Изображение для работы со слайдом
1/2
2

Слайд 2: Агрегатные и фазовые состояния полимеров

Изображение слайда
Изображение для работы со слайдом
Изображение для работы со слайдом
Изображение для работы со слайдом
Изображение для работы со слайдом
1/5
3

Слайд 3

Особенности для полимеров : 1. У полимеров отсутствует газообразное агрегатное состояние, т.к. суммарная энергия физических связей намного превышает энергию химической связи в основной цепи. Попытки испарения полимеров нагреванием приводят к их термической деструкции. На рис. показаны: а - полимер в конденсированном состоянии, где макромолекулы физически взаимодействуют друг с другом, переход в газообразное состояние невозможен; б, в – структурные единицы макромолекул, участвующих в тепловом движении 2. В полимерах в тепловом движении участвуют структурные единицы макромолекул, основными из которых являются атомы и группы атомов, совершающие колебательные движения относительно положения равновесия; сегменты, совершающие поступательные, вращательные движения в направлении действия силы, например при механическом воздействии.

Изображение слайда
Изображение для работы со слайдом
Изображение для работы со слайдом
Изображение для работы со слайдом
1/4
4

Слайд 4

Фазовое состояние вещества определяется степенью упорядоченности частиц, из которого оно состоит. Дальний порядок - это порядок, соблюдающийся на расстояниях, превышающих размеры молекул (или ионов) в сотни и тысячи раз. Ближний порядок – это порядок, соблюдающийся на расстояниях, соизмеримых с размерами молекул (или ионов).

Изображение слайда
Изображение для работы со слайдом
1/2
5

Слайд 5

Кристаллическое фазовое состояние Аморфное фазовое состояние

Изображение слайда
Изображение для работы со слайдом
Изображение для работы со слайдом
Изображение для работы со слайдом
Изображение для работы со слайдом
1/5
6

Слайд 6

По агрегатному состоянию аморфные полимеры могут быть: твердыми (стеклообразные полимеры); жидкими. По агрегатному состоянию трехмерные кристаллические полимеры – твердые, а полимеры с одно- или двумерным дальним порядком – жидкие (т.н. жидкие кристаллы).

Изображение слайда
Изображение для работы со слайдом
1/2
7

Слайд 7

От того, какие структурные элементы макромолекул участвуют в тепловом движении зависит способность макромолекул менять свою конформацию, а значит участвовать в том или ином виде деформации - упругой, высокоэластической, вязкотекучей. Для описания деформационных свойств полимеров понятий об агрегатном и фазовом состояниях недостаточно; вводится понятие о физических состояниях полимера, которые различаются природой структурных элементов, участвующих в тепловом движении, интенсивностью теплового движения.

Изображение слайда
Изображение для работы со слайдом
1/2
Реклама. Продолжение ниже
8

Слайд 8

Физическое состояние Тип деформации Механизм деформации Стеклообразное Упругая деформация За счет небольшого изменения валентных углов и длин связей, при этом макромолекулы не могут менять своей конформации, взаимного расположения отдельных частей. Высокоэластическое Высокоэластическая деформация (ВЭД) Раскручивание (скручивание) молекулярных клубков в результате поступательного движения сегментов (благодаря транс-, гош - конформационным переходам) без изменения положения центра тяжести макромолекул. Вязкотекучее Вязкотекучая деформация (или деформация течения) Перемещение (скольжение) макромолекул относительно друг друга в результате поступательного движения сегментов, сопровождающееся изменением положения центра тяжести макромолекул. Для переработки полимеров и эксплуатации изделий важно знать температурные интервалы существования полимера в том или ином физическом состоянии

Изображение слайда
Изображение для работы со слайдом
1/2
9

Слайд 9: Термомеханический метод исследования полимеров

Температурные интервалы существования полимера в том или ином физическом состоянии можно определить термомеханическим методом Суть термомеханического метода - измерение величины деформации  образца полимера под действием силы F в условиях постепенного нагрева. Результат - зависимость = f (Т), которая называется термомеханической кривой (ТМК). Для аморфного линейного гибкоцепного полимера : на ТМК четыре участка, разделенные температурой стеклования Т с и температурой текучести Т т.

Изображение слайда
Изображение для работы со слайдом
Изображение для работы со слайдом
Изображение для работы со слайдом
Изображение для работы со слайдом
1/5
10

Слайд 10

I участок - стеклообразное состояние (СТС); в тепловом движении участвуют атомы или группы атомов, совершающие колебательные движения относительно положения равновесия. Реализуется упругая деформация, связанная с незначительным изменением валентных углов и длин связей; по величине - мала (не более 1 %), обратима. II участок ( переходный) – появляется подвижность сегментов, полимер “ расстекловывается ” ; величина деформации  возрастает с ростом температуры; полимер уже не ведет себя как твердое, жесткое тело, но и не является пока истинным эластомером. III участок – высокоэластическое состояние (ВЭС); в тепловом движении участвуют атомы и группы атомов, колеблющиеся относительно положения равновесия, сегменты, которые перемещаются в поле действия механических сил, что сопровождается изменением формы макромолекул. ВЭД обратима; величина достигает нескольких сотен процентов, практически не зависит от температуры. IV участок - вязкотекучее состояние (ВТС), когда движение сегментов в поле действия механических сил приводит к смещению центра тяжести макромолекул, перемещению макромолекул относительно друг друга – необратимая деформация течения, величина которой увеличивается с ростом температуры. При постепенном охлаждении полимер последовательно перейдет из ВТС в ВЭС, а затем в СТС.

Изображение слайда
Изображение для работы со слайдом
1/2
11

Слайд 11

Стеклообразное состояние ограничено температурами хрупкости Т хр и Т с. Т хр – температура, ниже которой полимер становится хрупким, разрушается при очень малых деформациях (не достигая предела вынужденной эластичности). Т с – температура, выше которой появляется сегментальная подвижность, полимер становится способным к проявлению ВЭД. Высокоэластическое - температурами стеклования Т с и текучести Т т ; Т т – температура, выше которой движение сегментов сопровождается перемещением центра тяжести макромолекул, полимер участвует в вязкотекучей деформации. Вязкотекучее – температурами текучести Т т и начала деструкции макромолекул Т р. Эластомеры перерабатываются в области Т т – Т р, а эксплуатируются в высокоэластическом состоянии, т.е. в температурном интервале Т с – Т т, являются основой резин. Большинство пластомеров перерабатываются в области Т т – Т р, а эксплуатируются в стеклообразном состоянии Т хр – Т с, являются основой пластмасс.

Изображение слайда
1/1
12

Слайд 12

Вид ТМК для аморфных линейных полимеров может изменятся в зависимости от: гибкости макромолекул (а), ММ полимера (б). Так как для ВЭС характерна ВЭД, связанная с раскручиванием молекулярных клубков, то с увеличением жесткости цепей интервал ВЭС смещается в область более высоких температур (необходимо применить более высокие температуры для преодоления U 0, увеличивающегося с ростом полярности, количества и объема заместителей, циклических фрагментов и т.д.). Для очень жестких полимеров область ВЭС “ вырождается ”. ТМА- кривые полимеров: 1 - линейного гибкоцепного с высокой ММ; 2 – линейного с умеренной жесткостью; 3 - линейного с очень жесткими цепями.

Изображение слайда
Изображение для работы со слайдом
1/2
13

Слайд 13

В случае олигомеров (образцы 1 – 4) Т ст растет с ростом ММ, область ВЭС состояния отсутствует. Зависимость Т ст от ММ прекращается, когда молекула приобретает гибкость (длина молекулы заметно больше длины сегмента). С ростом ММ макромолекул (образцы 5 – 9) Тт растет, температурный интервал ВЭС расширяется.

Изображение слайда
Изображение для работы со слайдом
Изображение для работы со слайдом
1/3
14

Слайд 14

Вид ТМК для аморфного слабо сшитого полимера аналогичный (а), однако область высокоэластического состояния ограничена температурой начала химического разложения ( термодеструкции ). Выше Т р вязкотекучая деформация осуществляется за счет перемещения осколков макромолекул – продуктов деструкции, это называется химическим течением. Вид ТМК для кристаллического полимера зависит от содержания кристаллической фазы (степени кристалличности) и температуры ее плавления ( разупорядочивания ). Если Т пл кристаллической фазы ниже температуры текучести Т т, т.е. Т с  Т пл  Т т, то полимер после разупорядочивания кристаллической фазы переходит в ВЭС, а затем в вязкотекучее (б). Если Т т  Т пл, то полимер сразу переходит в вязкотекучее состояние, вид ТМК иной (в).

Изображение слайда
Изображение для работы со слайдом
Изображение для работы со слайдом
1/3
Реклама. Продолжение ниже
15

Последний слайд презентации: Химия и физика полимеров

Написать структурные формулы полимеров: Каучуки: натуральный каучук (НК), полибутадиеновый каучук (СКД), натрийбутадиеновый каучук (СКБ), полибутадиен-нитрильный каучук (СКН, БНКС), полибутадиен-метилстирольный каучук (СКМС), полидиметилсилоксановый каучук (СКТ), сополимер винилиденфторида и гексафторпропилена (СКФ-26), сополимер винилиденфторида и трифторхлорэтилена (СКФ-32), хлоропреновый каучук ( наирит ), этиленпропиленовый тройной сополимер (СКЭПТ), бутилкаучук (БК).

Изображение слайда
1/1