2. Какие полимеры не могут быть переведены в вязкотекучее состояние?

Вязкотекучее состояние - одно из основных физических состояний конденсирования тел (главным образои линейных органических полимеров и неорганических стекол), при котором они обладают текучестью, т.е. доминирующий вклад в их полную деформацию вносит необратимая составляющая (вязкое течение). Переход в B.C. возможен при температурах, превышающих температуру текучести (T_т) полимера, которая зависит от скорости (частоты) или длительности нагружения: Т_т тем выше, чем больше скорость (меньше время). Для эластомеров T_т обычно ниже комнатной температуры, для пластиков - выше. Полимер может быть переведен в вязкотекучее состояние и при добавлении к нему низкомолекулярного растворителя, понижающего Т_т; этот путь особенно важен для жесткоцепных полимеров, разлагающихся при нагревании без перехода в B.C. Основная характеристика материала в вязкотекучем состоянии-вязкость.

В вязкотекучих средах, обладающих высокой вязкостью флуктуационные упорядоченные образования могут длительное время сохраняться в сравнительно больших (в молекулярном масштабе размеров) объемах. Это проявляется в структурной и физико-хиической "памяти" материала к его термической и механической предыстории и отражается на кинетике и характере структурообразования при охлаждении, а также на реологичных свойствах расплава.

На вязкое течение вещества в B.C. могут накладываться обратимые деформации. Соотношение между необратимой и обратимой составляющими деформации зависит от природы вещества, а для конкретного материала - от температуры и временного фактора; определяющим во всех случаях является соотношение между временем релаксации материала и длительностью механического воздействия на него. Особенности реологических св-в полимеров, находящихся в вязкотекучем состоянии, проявляются при достижении некоторой критической молекулярной массы (ее значение зависит от гибкости макромолекул), при которой переплетающиеся макромолекулы могут образовывать флуктуационную сетку, что обусловливает развитие в материале высокоэластичных деформаций

Переход полимеров в вязкотекучее состояние необходим при их переработке экструзией, литьем под давлением, прессованием, вальцеванием и др. методами, т.к. благодаря необратимым деформациям материалу м. б. придана при его формовании заданная конфигурация.

• Для стеклообразных полимеров характерны относительно небольшие упругие (обратимые) деформации (1-10%). Причем полимерные стекла отличаются повышенной прочностью от низкомолекулярных стеклообразных тел, которые разрушаются при деформировании уже на 0,1-1%. Полимеры в стеклообразном состоянии применяются 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 ведет себя как очень вязкая жидкость, которая под действием силы проявляет необратимую деформацию (деформацию течения). Это состояние реализуется обычно при повышенных температурах и используется для переработки полимеров в изделия.

Сетчатые полимеры (трехмерные, или сшитые полимеры, полимеры с поперечными связями, вулканизационная сетка, полимерная сетка), полимеры со сложной топологической структурой, образующие единую пространственную сетку. Обычно молекулярная масса (более 10⁹ г/моль) сетчатых полимеров соизмерима с размерами системы, т.е. весь объем полимера представляет собой одну молекулу.

Сетчатые полимеры содержат узлы сшивки (узлы ветвления)-химические, физические и топологические. В большинстве сетчатых полимеров узлы образованы хим. связями, как, напр., в термореактивных полимерах (феноло-, амино-, мочевино-формальдегидные и эпоксидные смолы, полиуретаны и др.), вулканизатах на основе натуральных и синтетических каучуков, сшитом полистироле. Сетчатые полимеры, содержащие узлы сшивки хим. природы, обычно нерастворимы ни в каких растворителях (хотя могут набухать в последних) и неплавки. Если же растворение протекает, то оно обычно сопровождается хим. деструкцией полимера. По этим же причинам сетчатые полимеры не могут переходить без деструкции в вязкотекучее состояние при повышении температуры.