книги / Справочник по физической химии полимеров. Свойства полимеров в блочном состоянии
.pdfТ, к |
|
|
|
А,, В т /(м « К ). |
при |
Р, М Па |
|
|
|
|
||
0.1 |
1 5 .6 |
| |
3 1 ,3 |
|
62,5 |
| |
9 3 ,8 |
125.0 |
| |
156,3 |
||
|
|
|||||||||||
180 |
0.090 |
0.100 |
o.iio |
0,125 |
|
Ъ. i45 |
|
|
6.180 |
|||
190 |
0.095 |
0.105 |
0,132 |
|
|
|
||||||
200 |
0.099 |
0.109 |
0,116 |
0,139 |
|
0.152 |
|
|
0,185 |
|||
210 |
0.104 |
0.113 |
0.123 |
0,145 |
|
0.159 |
|
|
0,191 |
|||
220 |
0.108 |
0.118 |
0,129 |
0,151 |
|
0.166 |
|
|
0,196 |
|||
230 |
0.113 |
0.123 |
0,135 |
0,157 |
|
0,174 |
|
|
0,202 |
|||
240 |
0.-117 |
0.127 |
0,140 |
0,163 |
|
0,181 |
|
|
0,208 |
|||
250 |
0.122 |
0.132 |
0,145 |
0,168 |
|
0.188 |
|
|
0,213 |
|||
260 |
0,125 |
0.136 |
0,150 |
0,174 |
|
0.196 |
|
|
0,219 |
|||
270 |
0,126 |
0,140 |
0,155 |
0,179 |
|
0.203 |
|
|
• • * |
|||
280 |
0.126 |
0,141 |
0,158 |
. . . |
|
. . . |
|
|
• • • |
|||
290 |
. . . |
0.139 |
. . . |
* |
* ' |
|
• |
• * |
|
|
. . . |
|
Т а б л и ц а |
4.99. |
Теплопроводность полиметилметакрилата |
|
|
|
|||||||
прн повышенных давлениях |
[125, |
250] |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
К |
Вт/(м-К), при Р 9 МПа |
|
|
|
||||
т , к |
|
0.1 |
|
35 |
|
|
|
156 |
|| |
203 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
190 |
|
0.145 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
200 |
|
0.153 |
|
• ■ |
■ |
|
• |
• |
• |
. |
. |
, |
210 |
|
0.151 |
|
0,185 |
|
• |
• |
• |
. . . |
|
||
220 |
|
0,153 |
|
0,188 |
|
0,231 |
0,240 |
|||||
230 |
|
0.154 |
|
0,187 |
|
0.241 |
0,249 |
|||||
240 |
|
0.156 |
|
0,188 |
|
0.247 |
0,255 |
|||||
250 |
|
0,157 |
|
0,190 |
|
0.250 |
0.259 |
|||||
260 |
|
0,159 |
|
0,191 |
|
0.250 |
0.260 |
|||||
270 |
|
0,160 |
|
0,191 |
|
0,246 |
0.260 |
|||||
280 |
|
0,161 |
|
0.190 |
|
0,240 |
0.258 |
|||||
290 |
|
0,161 |
|
0,188 |
|
0,231 |
0.252 |
|||||
зо0 |
|
0.161 |
|
0,185 |
|
0,222 |
0.240 |
|||||
Та б л и ц а 4.100. Теплопроводность полнметнлметакрилата
иполистирола при повышенных давлениях [80]
|
|
|
|
|
Я,. В т /( м - К ) , при |
Р» М П а |
|
|
|
|
|
Г, к |
30 |
| |
40 |
| |
50 |
60 |
70 |
| |
80 |
| |
90 |
|
|||||||||||
Полиметилметакрилат |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
423 |
0,193 |
|
0,197 |
|
0,201 |
0,204 |
0,206 |
|
0,208 |
|
0,210 |
433 |
0,191 |
|
0,196 |
|
0,199 |
0,202 |
0,204 |
|
0,207 |
|
0,208 |
443 |
0.190 |
|
0,194 |
|
0,198 |
0,201 |
0,204 |
|
0,205 |
|
0,206 |
Полистирол |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
423 |
0,167 |
|
0,172 |
|
0,175 |
0,178 |
0,180 |
|
0,181 |
|
0,183 |
433 |
0.165 |
|
0,169 |
|
0,172 |
0,175 |
0,177 |
|
0.179 |
|
0,180 |
443 |
0,163 |
|
0,167 |
|
0,170 |
0,173 |
0,175 |
|
0,177 |
|
0,178 |
453 |
0,162 |
|
0,165 |
|
0,169 |
0,171 |
0,173 |
|
0.176 |
|
0.177 |
Т а б л и ц а 4.101. Теплопроводность расплавов полимеров при повышенных давлениях [217|
|
|
|
К, |
В т/(м -К ), |
при Р , |
МГТа |
|
|
7 \ К |
25 |
| |
0 |
1 |
|
75 |
| |
100 |
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
||
П о л и к а р б о н а т |
|
|
|
|
, |
. |
, |
|
460 |
0.254 |
|
|
|
|
|||
480 |
0.254 |
|
0,260 |
0.266 |
|
|||
500 |
0.254 |
|
0,260 |
0.266 |
|
|||
520 |
0.254 |
|
0,260 |
0,266 |
|
|||
540 |
0,254 |
|
0,259 |
0,265 |
|
|||
П о л и п р о п и л е н и з о т а к т и ч е с к и й |
|
|
|
|
|
|||
440 |
0,172 |
|
0,186 |
|
|
|
. . . |
|
460 |
0,176 |
|
. . . |
. . . |
||||
480 |
0,180 |
|
0.190 |
0,197 |
0,201 |
|||
500 |
0,184 |
|
0,194 |
0,201 |
0,205 |
|||
520 |
0,188 |
|
0,198 |
0,205 |
0,209 |
|||
П о л и с т и р о л |
|
|
|
|
|
|
|
|
420 |
0,173 |
|
0,178 |
0,184 |
|
|||
440 |
0,176 |
|
0,181 |
0,187 |
|
|||
460 |
0,179 |
|
0,184 |
0,190 |
|
|||
480 |
0,182 |
|
0.187 |
0,193 |
|
|||
500 |
0,185 |
|
0,190 |
0,196 |
|
|||
520 |
0.188 |
|
0,193 |
0.199 |
|
|||
П о л и э т и л е н в ы с о к о й п л о т н о с т и |
. . . |
|
|
|||||
400 |
0,270 |
|
■ « |
• |
|
• • • |
||
420 |
0,270 |
|
0.282 |
. . . |
. . . |
|||
440 |
0,270 |
|
0.282 |
0.295 |
. . . |
|||
460 |
0.270 |
|
0.282 |
0,295 |
0,305 |
|||
480 |
0.270 |
|
0,282 |
0,295 |
0.305 |
|||
500 |
0,270 |
|
0.282 |
0,295 |
0,305 |
|||
520 |
0,270 |
|
0.282 |
0,295 |
0,305 |
|||
О о л и э т и Л С К К Я 3 К О I» П Л С Т II о - Т I. |
|
|
|
|
. . . |
|||
400 |
0.253 |
|
0,264 |
• |
• |
• |
||
420 |
0.255 |
|
0,266 |
0,274 |
. . . |
|||
440 |
0,257 |
|
0,268 |
0,276 |
0,286 |
|||
460 |
0,259 |
|
0,270 |
0,278 |
0,288 |
|||
480 |
0,261 |
|
0,272 |
0,280 |
0,290 |
|||
500 |
0,263 |
|
0,274 |
0,282 |
0.292 |
|||
520 |
0,265 |
|
0,276 |
0.284 |
0,294 |
|||
Г Л А В А 5
РЕОЛОГИЧЕСКИЕ
СВОЙСТВА
5.1. НАИБОЛЬШАЯ НЬЮТОНОВСКАЯ ВЯЗКОСТЬ РАСПЛАВОВ ПОЛИМЕРОВ
Вязкость — это свойство жидкости оказывать сопротивление необратимому изме нению формы под действием внешних нагрузок. В более узком смысле под вязкостью понимают величину коэффициента пропорциональности в уравнении, связывающем
напряжение т и скорость у сдвига в режиме установившегося течения: т = rjy. Вязкость чрезвычайно чувствительна к материальным характеристикам жидкости (форма и размеры молекул), внешним условиям (температура и давление), режиму деформирования (напряжение и скорость сдвига) и т. п. В соответствии с эмпири* ческим правилом логарифмической аддитивности влияние каждого из перечислен ных выше факторов учитывается с помощью независимой функции т](М , Т, т*
у, ...) — /L(M)f 2(7V rt(T)f4(y)... Отсюда наибольшая ньютоновская вязкость при те чении расплава полимера с неразрушенной структурой (что соответствует измере
ниям при т -►0) выражается как |
х\ = f 1( M ) f 2( T ) . |
В изотермических условиях |
значения наибольшей ньютоновской вязкости |
повышаются по мере увеличения молекулярной массы полимера М в соответствии с уравнением
|
|
|
|
|
|
у] « КМа9 |
|
|
|
|
|
(5.1) |
где К и а |
— постоянные (табл. 5.1). |
|
|
|
|
|
|
|||||
Т а б л и ц а |
5.1. |
Значения параметров уравнения |
(5.1) |
|
|
|
|
|
||||
|
|
Полимер |
|
|
7\ к |
—1в/с. |
а |
ю |
|
|||
|
|
|
|
|
Па-с |
|
||||||
Бутиловый |
каучук [222] |
|
|
|
373 |
|
|
1.0 |
15,0 —35,0 |
|||
Найлон 6 |
[472[ |
|
|
|
|
|
373 |
* 6foi |
3.5 |
40,0 |
—40,8 |
|
|
|
|
|
|
523 |
2.83 |
|
|
||||
1,4-Полибутадиен |
[11] |
|
|
|
|
526 |
|
4,79 |
1.66 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
55—67 % цис-связей |
|
|
|
323 |
|
2.9 |
1.6 |
3,16—8,12 |
||||
80 % qде-связей |
|
|
|
|
323 |
П.1 |
3.65 |
10.7 |
—67,3 |
|||
|
|
|
|
323 |
|
2.9 |
1.6 |
6.02— 19,0 |
||||
87—90 % цис-связей |
|
|
|
323 |
П.6 |
3,65 |
24.0 |
—354,0 |
||||
|
|
|
323 |
|
2.9 |
1.6 |
|
|
||||
Поливинилацетат |
[247] |
|
|
|
|
323 |
П,9 |
3,65 |
56,2 |
—392,0 |
||
|
|
|
|
353 |
|
|
34 |
25,0 |
—177 0 |
|||
Полндекаметиленадипинат |
[142, |
247, |
472] |
382 |
* 3,47 |
1,34 |
1.0 |
—з,о ’ |
||||
Полидекаметилеисебацинат |
[148, |
247, |
472] |
382 |
11,1 |
3.4 |
5.0 |
—6,0 |
||||
382 |
|
3,17 |
1,23 |
1.0 —3,0 |
||||||||
Полидиметнлсилоксан |
[52, |
320, |
399, |
413] |
382 |
10,4 |
3,23 |
4,5 |
—5,5 |
|||
298 |
|
2,14 |
1,34 |
0,2 |
—26,9 |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
298 |
• |
« . |
1,3 |
0.16—482,0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
298 . . . |
1,1 |
1.1 |
—25,0 |
||
|
|
|
|
|
|
|
298 |
|
2,2 |
1,34 |
3,6 |
—152,0 |
|
|
|
|
|
|
|
298 |
|
3.6 |
1,15 |
0.7 |
— 13,0 |
|
|
|
|
|
|
|
298 |
. |
• . |
3.4 |
30.0 |
— 195,0 |
|
|
|
|
|
|
|
298 |
11,5 |
3.6 |
3.6 |
— 152.0 |
|
Полимер |
|
|
|
Т, к |
-1 к к, |
а |
Ю-» (лОа, |
||||
|
|
|
Па*с |
||||||||
|
|
|
|
|
298 |
*15,3 |
|
3,5 |
30,0 |
—482,0 |
|
|
|
|
|
|
298 |
|
3.7 |
70,0 — 1500,0 |
|||
|
|
|
|
|
298 |
ф |
0 |
• |
3.4 |
33,0 — 100,0 |
|
|
|
|
|
|
298 |
Ф |
• |
9 |
3,5 |
64,5 |
—250.0 |
|
|
|
|
|
313 |
*14,4 |
|
3,64 |
40,0 |
-1200.0 |
|
Полидиэтилеигликольадипииат |
[148, |
217, |
472] |
382 |
|
3,11 |
1,26 |
1.0 —4,5 |
|||
|
|
|
|
|
382 |
|
9,0 |
|
2,92 |
5,5 |
—9.0 |
Полиизобутилеи [472J |
|
|
|
|
323 . . . |
3.2 |
17,0 -1 7 0 0 .0 |
||||
|
|
|
|
|
383 |
|
|
|
3.4 |
0,35—63,0 |
|
|
|
|
|
|
490 |
’ 5,55 |
1.75 |
0,6 |
— 17,0 |
||
|
|
|
|
|
490 |
12,56 |
3,4 |
17.0 |
—1400.0 |
||
Поликарбонат на основе бис-фенола А [472] |
463 |
10,9 |
|
3,5 |
• • • |
||||||
|
|
|
|
|
463 |
• • • |
3,69 |
|
|
||
1,4-Полиметилбутадиен [276, 472] |
|
|
298 |
• • • |
3.5 |
25.7 —2225,0 |
|||||
|
|
|
|
|
298 |
• • • |
3,95 |
27,0 |
— 100,0 |
||
Полиоксипропиленгликоль [31] |
|
|
|
282 . . . |
0,94 |
0.54—9,0 |
|||||
|
|
|
|
|
293 |
|
|
|
1,02 |
0.54—9,0 |
|
|
|
|
|
|
303 |
|
. . |
1.07 |
0,54—9.0 |
||
|
|
|
|
|
353 |
|
0.6 |
0.54—9.0 |
|||
Полипропилен [472] |
|
|
|
|
513 |
11.2* |
3.5 |
81.0 -2 0 3 .0 |
|||
|
|
|
|
|
|
3,12 |
35.0 |
—1000,0 |
|||
Полистирол [424, 472] |
|
|
|
|
460 |
11,72 |
3.4 |
||||
|
|
|
|
|
463 |
• • • |
2.12 |
10.0 |
—38,0 |
||
|
|
|
|
|
463 |
3.45 |
38,0 |
—2200,0 |
|||
|
|
|
|
|
473 |
|
• |
|
3.5 |
50.0 |
—813,0 |
|
|
|
|
|
490 |
* 4,38 |
1,65 |
3.5 |
—50.0 |
||
|
|
|
|
|
490 |
12,4 |
|
3,4 |
50.0 |
—420.0 |
|
|
|
|
|
|
500 |
11,67 |
3.14 |
50,0 |
—500,0 |
||
|
|
|
|
|
500 |
• • • |
3.4 |
43,0 |
—460.0 |
||
Политетраметиленоксидгликоль |
[53] |
|
|
333 |
* . . |
0.76 |
0.5 |
-1 .8 2 |
|||
Полиэтилен |
|
|
|
|
333 |
|
|
|
3,25 |
2.7 |
—5.2 |
|
|
|
|
383 |
|
2,54 |
1,94 |
2.8 |
—3.3 |
||
высокой плотности [390, 472] |
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
423 |
11,42 |
3,52 |
6.1 |
— 102,0 |
||
|
|
|
|
|
463 |
14,14 |
9 7• |
50.0 |
— 10С.0 |
||
|
|
|
|
|
4,1 |
72.0 |
-2 7 0 ,0 |
||||
|
|
|
|
|
473 |
И.2 |
|
3.41 |
18.2 |
-4 4 1 ,0 |
|
низкой плотности |
[101, 390, 472] |
|
423 |
23,18 |
6,56 |
12.3 |
—238.0 |
||||
|
|
|
|
|
453 |
, |
, |
|
1,64 |
1,58—2,8 |
|
|
|
|
|
|
453 |
. » , |
3.1 |
0.43— 1,58 |
|||
|
|
|
|
|
453 |
• • • |
3.5 |
3,0 |
—8.66 |
||
|
|
|
|
|
463 |
, , , |
4,2 |
, . . |
|||
Полнэтиленоксид [70, |
502] |
|
|
|
353 . . . |
|
0.6 |
0.1 |
— >0,8 |
||
|
|
|
|
|
353 . . . |
|
0,8 |
0,15—0,9 |
|||
|
|
|
|
|
353 . . . |
|
3,15 |
6,3 |
-1 8 .6 |
||
|
|
|
|
|
353 . . . |
5.0 |
17.5-101,0 |
||||
Пр и м е ч а н и е. Состаь найлона 6 см. в табл. 1.3.
5.2.ПАРАМЕТРЫ ФЛУКТУАЦИОННОЙ СЕТКИ «ЗАЦЕПЛЕНИЙ» 8 РАСПЛАВАХ ПОЛИМЕРОВ
Для всех полимеров в области сравнительно небольших молекулярных масс урав
нение (5.1) описывает экспериментальные результаты |
при 0,8 < а < 1,6, в то |
время |
как для высокомолекулярных полимеров значения а |
изменяются в пределах |
3,2 < |
< а < 3 , 6 (см. табл. 5.1). Пересечение ветвей графика зависимости lg т] — lg М
соответственно для низких и высоких молекулярных масс происходит при «крити ческом» значении молекулярной массы Мс, при котором в расплаве полимера возни кает флуктуационная пространственная сетка физических связей («зацеплений»).
У полимеров с молекулярной массой М > Мс благодаря сетке зацеплений на кривых частотной зависимости динамического модуля упругости появляется «плато
высокоэластичности», высота которого связана с Ме следующей формулой: G^ —
= рRT/Me- Значение Ме рассчитывается по формуле Ме = (7g)^p R T , Значение
( J g)« определяется по высоте плато высокоэластичности на кривых временнбй
зависимости податливости при сдвиге или путем интегрирования мнимой части комплексной податливости в области главной релаксации.
В табл. |
5.2 |
приведены |
значения |
параметров |
( 7 ^ , |
Zc = |
Мс/Щ |
и |
Ze — |
|||
e s M -ftf |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Т а б л и ц а |
5.2. |
Значение |
параметров флуктуационной сетки зацеплений |
|
|
|
||||||
в расплавах |
полимеров |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
О |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
П |
|
|
|
|
|
Литера |
|
Полимер |
|
г, к |
|
С |
ть |
Zc |
|
Ze |
|
|||
|
Па/с |
оО^ |
|
|
тура |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
ьс |
|
|
|
|
|
|
|
|
Бутиловый каучук |
298 |
5.46 |
|
28,0 |
1450 |
|
300 |
[222, 468/ |
||||
Найлон 6 |
|
|
526 |
|
|
16,2 |
310 |
. . . |
[49. 148| |
|||
Полиакрилонитрил |
|
|
|
26,5 |
50 |
• . . |
[49, |
105] |
||||
1,2-Полибутадиен |
298 |
5,79 |
|
27 0 |
|
|
130 |
[418, 468] |
||||
1,4-Полибутаднен |
|
298 |
|
5.8 |
18,0 |
330 |
120— 190 |
| |
|
|
||
50 % jjuc-связей |
*6,06 |
|
|
|||||||||
|
|
|
300 |
. . . |
18.0 |
415 |
|
140 |
1 |
|
|
|
55—67 % цис-связей |
323 |
|
|
18,0 |
740 |
. . . |
1 |
|
|
|||
80% цис-связей |
323 |
|
|
18,0 |
1200 |
. . . |
i |
|
|
|||
87—90 % цис-связей |
323 |
|
. |
18.0 |
1670 |
. . . |
1 |
|
|
|||
97 % цис-связей |
298 |
5.88 |
18,0 |
. . |
|
220 |
1 |
|
|
|||
|
|
|
298 |
5,6 |
6.06 |
18,0 |
330 |
|
125 |
| |
|
|
Полибутилакрилат |
298 |
|
|
64.6 |
180—860* |
|
238 |
1 |
|
|
||
Полибутилметакрнлат |
|
|
71.1 |
. . . |
| |
|
|
|||||
Поливинилацетат |
|
303 |
4.9 |
5,42 |
43,0 |
575 |
|
280 |
1 |
|
|
|
|
|
|
L |
|
|
|||||||
|
|
|
430 |
|
|
43,0 |
570 |
|
240 |
1277} |
||
Поливиниловый спирт |
303 |
|
|
22,0 |
190—240* |
|
|
49, |
436J |
|||
|
|
|
|
148] |
||||||||
Поливинилхлорид |
303 . . |
|
31,2 |
200* |
|
|
||||||
|
|
400 |
49. |
436] |
||||||||
Полигексилме гакрилат |
373 |
4.94 |
• ♦ • |
85,1 |
• |
|
||||||
|
|
|
378 |
• # |
85.1 |
. • |
|
360 |
468] |
105. |
||
Поли-ы-гидроксиундека- |
363 . . . |
. . . |
15,3 |
326 |
|
|
49, |
|||||
|
|
4 |
|
|
||||||||
коат |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
383 |
|
|
15,8 |
320 |
. . . |
[ |
|
|
||
Полидекаметиленадипииат |
|
|
|
|
||||||||
Полидекаметиленсебаци- |
383 |
|
|
15.5 |
210 |
|
|
f |
|
|
||
нат |
|
|
383 |
|
|
16,0 |
230 |
! |
i ' |
[148] |
|
|
Полидекаметиленсукцннат |
|
|
[ |
|
|
|||||||
Полидиметилсилокеан |
298 |
5,47 |
. . . |
37.1 |
660 |
|
|
[2. |
49. |
|||
“ |
s520] |
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
298 |
5,0 |
5,48 |
37,1 |
1030 |
215 |
f |
|
|
|
|
|
|
298 |
5,01 |
. . . |
37.1 |
810 |
600 |
Г |
|
|
|
Полидиэтиленгликоль- |
383 |
|
|
16,7 |
310 |
. . . |
[ |
|
|
|||
адипинат |
|
|
298 |
|
|
|
1000 |
1300 |
p |
|
|
|
Полидодецилметакрилат |
|
|
204,0 |
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4 |
|
|
Полиизобутилен |
|
298 |
5,40 |
. . . |
28.0 |
570 |
320 |
[< |
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4 |
|
|
|
|
|
и |
|
|
|
|
|
|
|
|
со |
|
|
|
|
|
Полимер |
Г, К |
-■» |
С |
т „ |
|
Ze |
Литера |
|
М -Si |
оо* |
|
тура |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
7 S |
ЪО |
|
|
|
|
|
Полиэтиленоксид |
353 |
|
|
14.7 |
300 |
. |
[49. |
148) |
|
353 . . . |
. . . |
14.7 |
240 |
[70] |
446) |
||
Полиэтилентерефталат |
373 |
|
|
14.7 |
680 |
|
[436, |
|
|
|
|
(19,2) |
320 |
. |
[49. |
148] |
|
Полиэтилентетрасульфид |
283 |
• . . |
• . . |
39.1 |
. . . |
П5* |
[49. |
436) |
Сополимер |
|
|
|
17.0 |
|
|
|
|
бутадиена и 23,5 % |
298 |
5,89 |
. . . |
. . . |
180 |
[418. |
468) |
|
стирола |
|
|
|
17.0 |
|
|
|
|
этилена н 44 % про |
298 |
6.1 |
. - . |
. . . |
100 |
[468] |
|
|
пилена |
|
|
|
|
|
|
|
|
П р и м е ч а н и я . 1. Одной н двумя звездочками обозначены данные, полученные по концен трационным зависимостям соответственно вязкости растворов и времени спнн-спиновой релаксации в растворе. 2. Числа в скобках означают т 0, рассчитанные в предположении, что п-фениленовая группа эквивалентна четырем атомам главной цепи. 3. Состав найлона 6 см. в табл. 1.3,
5.3. ЗАВИСИМОСТЬ ВЯЗКОСТИ ОТ ТЕМПЕРАТУРЫ И ДАВЛЕНИЯ
Согласно модельным представлениям о механизме течения расплавов полимеров изменение вязкости с температурой определяется температурной зависимостью коэффициента трения £ между сегментами макромолекул в процессе их взаимной диффузий при течений. В ограниченном температурном интервале эта зависимость имеет следующий вид:
М Г ) = £оехр(ДЯ/ЯГ), |
(5.2) |
где АЕ — энергия активации вязкого течения (табл. 5.3). В более широком интер вале температур зависимость lg г| от 1 IT — нелинейна, что формально выражается в стремительном возрастании «текущих» значений АЕ по мере понижения темпера туры. Очевидно, «неаррениусовский» характер температурной зависимости вяз кости связан с тем, что частота молекулярных перескоков в плотноупакованной жидкой структуре при низких температурах определяется не только энергетиче скими — преодоление барьера АЕ,— но и геометрическими («стерическими») факто рами — образование свободного объема («дырки») нужных размеров. Это означает, что «бесконечное» возрастание вязкости, связанное с исчезновением свободного объема, наступает не прн О К, как это следует из уравнения (5.2), а при Т0 > О К. В этом случае применяется уравнение Фогеля — Таммана:
|
М Л |
- £о |
ехр [В /(Т - |
Г0)]. |
|
(5.3) |
||
где В и Т0 — эмпирические |
константы (табл. |
5.3). |
|
|
||||
Т а б л и ц а 5.3. Значения параметров уравнений |
(5.2) — (5.4) |
|
|
|||||
для расплавов некоторых полимеров |
|
|
|
|
|
|||
|
Темпера |
|
|
|
|
|
|
Литера |
Полимер |
турный |
Ст |
С,, К |
|
К |
в . к кДж/моль |
~Ig Ео |
|
интервал, |
т0. |
тура |
||||||
|
К |
|
|
|
|
|
|
|
Ацетобутират цел |
393—433 |
|
|
|
|
285 |
|
[472[ |
люлозы |
|
16,8 |
108.6 |
96.4 |
|
|
[243. 292] |
|
Бутиловый каучук |
|
|
|
|||||
Найлон 6 |
543—553 |
|
|
|
|
62,3 |
. . . |
[22] |
|
553—563 |
|
|
|
|
122.8 |
. . . |
122) |
Полиадетальдегид |
. . . |
14,5 |
24.0 |
219 |
|
|
|
[243. 292] |
|
Темпера |
|
|
|
|
|
А Е , |
|
|
|
Полимер |
турный |
С* |
с 2, К |
7V к |
в , |
К |
—lgC0 |
Литера |
||
|
интервал, |
кДж/моль |
тура |
|||||||
|
К |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1,4-Полибутадиен |
|
|
|
|
|
|
. . . |
|
|
|
40 % цис-свя- |
|
11,9 |
42,5 |
150,5 |
990 |
|
[243. |
292, |
||
зей |
|
11,2 |
60,5 |
111,5 |
|
|
|
|
304) |
292] |
43 % цис-свя |
|
|
|
|
|
(243, |
||||
зей |
|
|
|
|
1400 |
24 |
|
|
|
|
47 % цис-свя |
|
11.3 |
62,0 |
118,0 |
10,9 |
{148, |
243, |
|||
зей |
|
11.3 |
60,0 |
101 . . . |
20 |
|
292] |
|
||
92—97 % цис- |
|
. . . |
[9, 243, |
|||||||
связей |
420—470 |
|
|
|
|
|
46—52 |
|
292] |
261] |
Полибутен-1 |
|
|
|
|
|
|
[214, |
|||
Полибутилакрилат |
|
20,2 |
96,0 |
121 |
4000 |
|
|
[292, |
304] |
|
Полибутилметакри- |
|
17,0 |
96,6 |
203,4 |
• • • |
. . . |
[148, |
243, |
||
лат |
|
|
|
|
|
|
|
|
292] |
|
Поливиннлацетат |
|
15.6 |
46,8 |
258 |
* |
* • |
. . . |
. . . |
[148, |
243. |
|
|
|
|
248 |
2180 |
|
11,95 |
292] |
392] |
|
Поливинилхлор- |
|
|
|
. • . |
[148, |
|||||
|
17,45 |
40,4 |
256 |
|
|
|
|
[292] |
|
|
ацетат |
|
|
|
|
|
|
105— 205 |
|
|
|
Поливинилхлорид |
425—490 |
|
|
|
|
|
|
[308, 472] |
||
Полигексадецен-1 |
355—500 |
|
|
|
|
|
32 |
, . . |
[517] |
|
Полигексен-1 |
355—500 |
22,2 |
20,2 |
198 |
• |
• • |
75 |
• • • |
[243, |
292, |
|
|
17,8 |
|
139 |
|
|
|
|
517) |
|
Полигексилмета- |
|
129,4 |
3350 |
|
12,55 |
[292] |
|
|||
крилат |
|
16,7 |
85,8 |
170 |
. . . |
[148, |
243J |
|||
Поли-2-гидрокси- |
|
14,5 |
41.7 |
325 |
|
|
|
|
[292J |
|
этилметакрилат |
|
14,0 |
47,0 |
323 |
|
|
|
|
[292] |
|
Поли-2-(2-гидрокси- |
|
13,2 |
50,8 |
232 |
|
|
|
|
[292] |
|
этокси)-эталмета |
|
13,7 |
42.7 |
240 |
|
|
|
|
[292J |
|
крилат |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
11олидекаметилен- |
353—473 |
|
|
|
|
|
|
|
[472] |
|
гликольадипинат |
353—473 |
|
|
|
|
|
33 |
|
[472] |
|
Полидекаметилен- |
|
|
|
|
|
. . . |
|
|||
гликольсебацинат |
353—473 |
|
|
|
|
|
36 |
|
[472] |
|
Полидекаметилен- |
|
|
|
|
|
. . . |
|
|||
гликольсукцинат |
355—500 |
|
|
|
|
|
58 |
|
[517] |
|
Полидецен-1 |
6,1 |
69,0 |
81 |
|
|
|
292] |
|||
Полиднметилсилок |
245—433 |
500 |
9—15 |
11,0 |
1243, |
|||||
еан |
|
|
|
136 |
[52. |
148. |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
393. |
472] |
Полидиэтиленгли- |
272—473 |
|
|
168 |
1340 |
27 |
10,25 |
[68] |
|
|
кольадипинат |
370—450 |
|
|
|
|
|
31 |
. . |
[188] |
|
Полидодецен-1 |
|
|
|
2220 |
|
|||||
Полидодецилмета- |
. |
♦ . |
. • ♦ |
162 |
- * * |
. . . |
[304] |
|
||
крилат |
300—420 |
16,6 |
104,5 |
101 |
. |
* . |
45 |
11,74 |
[J48 |
243] |
Полиизобутилен |
||||||||||
|
|
14,0 |
70,5 |
135 |
2900 |
|
12,0 |
1292] |
|
|
|
|
|
|
123 |
. . . |
]392] |
|
|||
|
|
|
|
100 |
3350 |
. . . |
|
[304[ |
|
|
Поликарбонат на |
533-590 |
18,4 |
49,0 |
367 |
|
|
110— 125 |
|
[292, |
472] |
основе бис-фе |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
нола А |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1емпера- |
|
|
|
|
А£, |
|
|
Литера |
|||
|
|
|
туоный |
С, |
с 9, к |
Т0, к |
в . к |
|
-Ur с« |
|||||
Полимер |
|
интервал, |
кДж/моль |
тура |
||||||||||
|
|
|
|
К |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
изотактический |
480—560 |
. . . |
• • • |
206 |
1800 |
4 5 -7 5 |
11.8 |
[97, |
392, |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
472] |
|
Полипропилмета- |
• • . |
15,5 |
72 |
244 |
|
|
|
|
|
[292] |
|
|||
крилат |
|
|
|
|
|
76,4 |
177 |
|
|
|
|
|
[292[ |
|
Полипропоксиэтил- |
* |
* « |
18,1 |
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
метакрилат |
|
|
|
13,3 |
47,5 |
325 |
1800 |
|
90 |
|
11,05 |
[148. 243] |
||
Полистирол |
|
|
400—523 |
|
|
|||||||||
|
|
|
• |
• • |
13,7 |
50,7 |
323 |
1400 |
220 |
|
11,5 |
[304. 472] |
||
Политетраметил-л- |
|
|
|
|
130 |
2590 |
|
35 |
|
10,65 |
[148] |
|
||
сильфениленси- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
локсан |
|
|
|
|
|
|
|
|
85— 100 |
. . . |
[107] |
|
||
Политетрафторэти- |
608—643 |
|
|
|
|
|
||||||||
лен |
|
|
643—663 |
|
|
|
|
215 |
|
. . . |
[472] |
|
||
Политридецен-1 |
355—500 |
|
|
|
|
|
33 |
|
. . . |
|517] |
|
|||
Полиэпибромгидрин |
|
|
12.5 |
26,3 |
233 |
|
|
|
|
|
[292] |
|
||
|
|
|
|
|
|
|
[292] |
|
||||||
Полиэпихлоргидрин |
|
|
П.5 |
24,1 |
227 |
|
|
|
|
|
|
|||
Полиэтилакрилат |
|
|
13,4 |
46,1 |
205 |
. . . |
|
|
|
- • • |
[292] |
|
||
Поли-2-этилгексил- |
|
|
20,2 |
119.9 |
164,1 |
|
|
|
|
|
[243. 292] |
|||
метакрилат |
|
|
|
|
|
148 |
1920 |
• • * |
|
[304] |
|
|||
Полиэтилен |
|
|
|
|
|
|
145 |
3180 |
25—30 |
11.8 |
[148. 304] |
|||
высокой плот |
430—550 |
|
|
|||||||||||
ности |
|
|
|
|
|
|
160 |
1470 |
|
|
|
10,2 |
[392. 472] |
|
низкой |
плот |
400—510 |
|
|
160 |
3250 |
3 0 -6 0 |
11.8 |
[148. |
392. |
||||
ности |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
472] |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Полиэтиленгли- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
кольадипинат |
|
|
|
|
148 |
2460 |
|
|
|
. . . |
[78] |
|
||
( М ) п = 1 |
•103 |
283—330 |
|
|
, |
, |
, |
|
||||||
|
|
|
330—433 |
|
|
165 |
1250 |
|
27 |
|
. . . |
[78] |
|
|
<Ж )л=2,77.10з |
283—330 |
|
|
168 |
2470 |
• |
• » |
ю У |
[78] |
|
||||
|
|
|
330—433 |
|
|
175 |
1260 |
|
29 |
|
[78] |
|
||
Полизтклсптерефта- |
КЛП |
C*7Q |
. * . |
. • • |
• • • |
• . . |
52—56 |
|
[22. 278] |
|||||
|
и |
|
|
|
||||||||||
лат |
|
|
|
|
|
|
310 |
10000 |
|
|
|
9,55 |
[511] |
|
Полиэтиленфталат |
403—433 |
|
|
• |
• • |
|
||||||||
Полнэтилметакри- |
• • • |
17,6 |
65,5 |
270 |
2900 |
♦ |
♦ |
♦ |
11,65 |
[292, |
304] |
|||
лат |
|
со |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Статистические |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
полимеры |
|
и |
|
|
|
|
173 |
1100 |
|
♦ |
♦ |
|
[292, |
304] |
бутадиена |
|
|
|
|
♦ |
|
||||||||
23,5 % |
стирола |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
стирола |
и |
гек- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
силметакрила- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
та, мольное со |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
отношение |
|
|
|
|
|
181 |
3154 |
|
♦ |
♦ |
. . . |
[292. 394] |
||
26 : 74 |
|
|
|
14,5 |
96.4 |
♦ |
||||||||
41 : 59 |
ви |
• |
• • |
14,5 |
70,2 |
217 |
2363 |
• |
• |
t |
|
[292. 394] |
||
этилена |
и |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
нилацетата, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
мольное соот |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
ношение |
|
|
|
|
|
154 |
3050 |
|
|
|
|
[304] |
|
|
2 2 :7 8 |
|
|
|
|
|
Ф 9 |
• |
|
|
|||||
3 0 :7 0 |
|
|
|
|
|
224 |
1720 |
• |
• |
• |
|
[304] |
|
|
4 5 :5 5 |
|
|
|
|
|
|
148 |
3200 |
• ♦ |
• |
. . . |
[304] |
|
|