Термомеханические свойства пластмасс. Аморфные полимеры (некоторые термопласты и все реактопласты). Температура стеклования. Параметры, влияющие на эффективную вязкость полимера, страница 2

ТМК аморфного термопласта

                                                      ε

                                                                           плато

                                                             T_р    Т_с  Т_вэ         Т_пл             Т

T_р - температура размягчения

Т_с  -  ­температура стеклования (есть только у термопластов)

Т_вэ – температура перехода полимера в высоко эластичное состояние (плато)

Т_пл – температура плавления            

ТМК реактопласта (всегда аморфные)

                                                     ε

                                                             T_р               Т_вэ Т_тд1 Т_тд2       Т

Т_р – температура размягчения

Т_вэ – температура перехода в высокоэластичное состояние (плато)

Т_тд1, Т_тд2 – температуры термической деструкции (разные полимеры разрушаются в точке 1 или 2).

   Плато может быть только у аморфных пластмасс (у реактопластов, оно находится под углом к оси температур). Т.о., по ТМК можно определить, и тип полимера – аморфный, кристаллизующийся; термо- или реактопласт.

Определение температуры стеклования

Определяется методом графического дифференцирования ТМК. Максимум на графике дифференцированной кривой соответствует искомой Т_с.

                 ε

                                            dε/dT=dε/dτ

                                                    1      2

                                     T_р                 Т_с                 Т_вэ                                Т_пл             Т

   Т_с – температура, разделяющая два состояния аморфного полимера: преимущественно твёрдое стеклообразное (Т<T_c) и преимущественно высокоэластичное (Т>T_с).

   1 – скорость деформирования материала растёт, т.к. в нём много твёрдой фазы.

   В точке, соответствующей Т_с, скорость достигает максимума, после чего начинает падать – область 2, т.к. в полимере уже преобладает высокоэластичная фаза, которая не деформируется до начала плавления.

  Метод графического дифференцирования:

Проводим касательные к ТМК через одинаковые интервалы температур(точки 1, 2, …,n); произвольно выбираем точку на оси температур, расположенную слева от Т_р (полюс); проводим касательные через этот полюс до пересечения с осью деформаций (точки 1`, 2`,…,n`); находим точки пересечения соответствующих прямых (точки 1``,2``,…,n``), проведённых через точки n, параллельно оси деформаций и через точки n`, параллельно оси температур. По полученным точкам n``, рисуем искомую дифференциальную кривую.

                               ε

                                     5`                                                              5``

                                    4`                                                    4``

                                     3`                                            3``

                                     2`                               2``

                                     1`                  1``

        P                                          T_p          1         2        3        4      5                  T­_вэ       T

                                                                                                                    29.10.2002

                                         ε

                                                               σ₂>σ₁

                                                                                              σ₁

                                                                          σ₂

                                                                                          

 

                                                                            

                                                                            ε_вэ

 

                                             Т­_р2 Т_р1           Т_с1   Т_вэ1        Т_нпл1 Т_пл1             Т

   Т_нпл – температура начала плавления материала при нагрузке σ₁