ТРИ СТАНИ АМОРФНИХ ПОЛІМЕРІВ

Аморфні полімери можуть знаходитись у скловидному, високоеластичному та в’язкотекучому станах. Для визначення температурних меж існування цих станів вивчають залежність деформації полімера від температури, на основі якої будують термомеханічну криву (рис.2).

За низької температури полімер перебуває у склоподібному стані (рис.1, область І), в якому полімер поводить себе як пружне тверде тіло. У цьому стані відсутній рух як усієї молекули, так і окремих ланок, а проявляються лише коливання атомів навколо положення рівноваги. При підвищенні температури полімер переходить у високоеластичний стан, властивий тільки високомолекулярним сполукам (область ІІ). Речовина у високоеластичному стані здатна до значних зворотніх деформацій, що зумовлено рухливістю ланок і відповідно гнучкістю макромолекул. Високоеластичний стан полімерів проявляється в інтервалі від температури склування (Т_скл) до температури текучості (Т_т). Якщо температурний інтервал Т_скл-Т_т достатньо широкий і захоплює звичайні температури, то такі полімери називають еластиками або еластомерами, або каучуками. Полімери з вузьким інтервалом температур Т_скл-Т_т, зміщеними в область підвищених температур, називають пластиками або пластомерами. При звичайних температурах пластики перебувають у склоподібному стані. За температури, вищої від температури текучості Т_т  полімер переходить у текучий стан (область ІІІ). Підвищення температури вище Т_д веде до деструкції, руйнування полімера.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Речовина у в’язкотекучому стані під дією напруги  зміщення тече як в’язка рідина, причому деформація полімеру є необоротною. В’язкотекучі стани характеризуються рухливістю як окремих ланок, так і всієї макромолекули. У стані текучості відбувається розпрямлення макромолекул і їх зближення, що приводить до посилення міжмолекулярної взаємодії, полімер робиться жорстким і текучість його припиняється. Це явище характерне тільки для аморфних полімерів, воно отримало назву механічного склування. Його використовують при формуванні волокон і плівок. У в’язкотекучий стан полімер може бути також переведений шляхом додавання розчинників або пластифікаторів, наприклад ефірів фосфорної і фталевої кислот.

Не всі полімери переходять у в’язкотекучий стан. Якщо Т_д<Т_т, то полімер руйнується раніше, ніж досягається температура текучості. Це термореактивні полімери. Термопластичні полімери (Т_д>Т_т) можуть багато разів переходити з склоподібного стану у в’язкотекучий і навпаки, не руйнуючись.