🗊Презентация Реология расплавов и растворов полимеров

Категория: Химия
Нажмите для полного просмотра!
Реология расплавов и растворов полимеров, слайд №1Реология расплавов и растворов полимеров, слайд №2Реология расплавов и растворов полимеров, слайд №3Реология расплавов и растворов полимеров, слайд №4Реология расплавов и растворов полимеров, слайд №5Реология расплавов и растворов полимеров, слайд №6Реология расплавов и растворов полимеров, слайд №7Реология расплавов и растворов полимеров, слайд №8Реология расплавов и растворов полимеров, слайд №9Реология расплавов и растворов полимеров, слайд №10Реология расплавов и растворов полимеров, слайд №11Реология расплавов и растворов полимеров, слайд №12Реология расплавов и растворов полимеров, слайд №13Реология расплавов и растворов полимеров, слайд №14Реология расплавов и растворов полимеров, слайд №15Реология расплавов и растворов полимеров, слайд №16Реология расплавов и растворов полимеров, слайд №17Реология расплавов и растворов полимеров, слайд №18Реология расплавов и растворов полимеров, слайд №19Реология расплавов и растворов полимеров, слайд №20Реология расплавов и растворов полимеров, слайд №21Реология расплавов и растворов полимеров, слайд №22Реология расплавов и растворов полимеров, слайд №23Реология расплавов и растворов полимеров, слайд №24Реология расплавов и растворов полимеров, слайд №25Реология расплавов и растворов полимеров, слайд №26Реология расплавов и растворов полимеров, слайд №27Реология расплавов и растворов полимеров, слайд №28Реология расплавов и растворов полимеров, слайд №29Реология расплавов и растворов полимеров, слайд №30Реология расплавов и растворов полимеров, слайд №31Реология расплавов и растворов полимеров, слайд №32Реология расплавов и растворов полимеров, слайд №33Реология расплавов и растворов полимеров, слайд №34Реология расплавов и растворов полимеров, слайд №35Реология расплавов и растворов полимеров, слайд №36Реология расплавов и растворов полимеров, слайд №37
Скачать

Содержание ▲

Вы можете ознакомиться и скачать презентацию на тему Реология расплавов и растворов полимеров. Доклад-сообщение содержит 37 слайдов. Презентации для любого класса можно скачать бесплатно. Если материал и наш сайт презентаций Mypresentation Вам понравились – поделитесь им с друзьями с помощью социальных кнопок и добавьте в закладки в своем браузере.

Слайды и текст этой презентации

Слайд 1


Реология расплавов и растворов полимеров
Описание слайда:
Реология расплавов и растворов полимеров

Слайд 2


При деформировании полимеров в них развивается 2 вида деформации – обратимая эластическая и необратимая вязкая. С ростом температуры доля необратимой деформации в общей величине деформации непрерывно увеличивается.
Описание слайда:
При деформировании полимеров в них развивается 2 вида деформации – обратимая эластическая и необратимая вязкая. С ростом температуры доля необратимой деформации в общей величине деформации непрерывно увеличивается.

Слайд 3


Особенности кристаллического состояния полимеров Температура, при которой в общей деформации преобладает называется температурой текучести. Этой температуре соответствует перегиб соответствует термомеханической кривой, который показывает, что полимер перешел в вязкотекучее состояние.
Описание слайда:
Особенности кристаллического состояния полимеров Температура, при которой в общей деформации преобладает называется температурой текучести. Этой температуре соответствует перегиб соответствует термомеханической кривой, который показывает, что полимер перешел в вязкотекучее состояние.

Слайд 4


Реология Реология изучает течение жидкостей, в которых наряду с вязкой существует еще и заметная обратимая деформация. Предмет изучения реологии – полимеры и неполимерные вязкоупругие системы. Реология изучает свойства расплавов полимеров и растворов полимеров.
Описание слайда:
Реология Реология изучает течение жидкостей, в которых наряду с вязкой существует еще и заметная обратимая деформация. Предмет изучения реологии – полимеры и неполимерные вязкоупругие системы. Реология изучает свойства расплавов полимеров и растворов полимеров.

Слайд 5


Типы реологического поведения полимеров Реологическое поведение полимера можно охарактеризовать лишь установив зависимости, вязкости от напряжения и скорости сдвига, или зависимость напряжения сдвига от скорости сдвига. Эти зависимости называются кривыми течения.
Описание слайда:
Типы реологического поведения полимеров Реологическое поведение полимера можно охарактеризовать лишь установив зависимости, вязкости от напряжения и скорости сдвига, или зависимость напряжения сдвига от скорости сдвига. Эти зависимости называются кривыми течения.

Слайд 6


Типы реологического поведения полимеров Напряжение сдвига в полимере пропорционально скорости сдвига. С ростом напряжения сдвига увеличивается скорость сдвига (закон Ньютона): Где -напряжение сдвига, Н/м2; -скорость сдвига, с-1; - коэффициент вязкости, Па*с. Простейшая кривая течения – 1.
Описание слайда:
Типы реологического поведения полимеров Напряжение сдвига в полимере пропорционально скорости сдвига. С ростом напряжения сдвига увеличивается скорость сдвига (закон Ньютона): Где -напряжение сдвига, Н/м2; -скорость сдвига, с-1; - коэффициент вязкости, Па*с. Простейшая кривая течения – 1.

Слайд 7


Типы реологического поведения полимеров Объем жидкости между двумя параллельными плоскостями. На верхнюю пластину действует сила F, тогда на каждый квадратный метр пластинки A, м2 действует напряжение сдвига
Описание слайда:
Типы реологического поведения полимеров Объем жидкости между двумя параллельными плоскостями. На верхнюю пластину действует сила F, тогда на каждый квадратный метр пластинки A, м2 действует напряжение сдвига

Слайд 8


Типы реологического поведения полимеров Под действием напряжения сдвига пластинка сдвинется на расстояние Если , то при зазоре между пластинами сдвиг незаметен, при - деформация огромна. Относительная деформация: Скорость деформации сдвига:
Описание слайда:
Типы реологического поведения полимеров Под действием напряжения сдвига пластинка сдвинется на расстояние Если , то при зазоре между пластинами сдвиг незаметен, при - деформация огромна. Относительная деформация: Скорость деформации сдвига:

Слайд 9


Типы реологического поведения полимеров Чем больше напряжение сдвига, тем меньше вязкость – кривая 2 (аномалия вязкости). При введении наполнителя – образуются цепочечные структуры. При наложении напряжения сдвига такие системы сначала не текут, (возникает предельное напряжение сдвига – предел текучести) затем ведут себя как ньютоновские или неньютоновские жидкости (кривые 3-4)
Описание слайда:
Типы реологического поведения полимеров Чем больше напряжение сдвига, тем меньше вязкость – кривая 2 (аномалия вязкости). При введении наполнителя – образуются цепочечные структуры. При наложении напряжения сдвига такие системы сначала не текут, (возникает предельное напряжение сдвига – предел текучести) затем ведут себя как ньютоновские или неньютоновские жидкости (кривые 3-4)

Слайд 10


Полимеры, течение в которых начинается при любом напряжении сдвига, называют вязкими. Полимеры, обладающие предельным напряжением сдвига, ниже которого течение не возникает, называют пластичными.
Описание слайда:
Полимеры, течение в которых начинается при любом напряжении сдвига, называют вязкими. Полимеры, обладающие предельным напряжением сдвига, ниже которого течение не возникает, называют пластичными.

Слайд 11


Измерение вязкости
Описание слайда:
Измерение вязкости

Слайд 12


Вискозиметры В капиллярных вискозиметрах полимер запрессовывается в рабочую камеру 1 под давлением плунжера 2 продавливается через капилляр 3, из которого выходит струя 4. Увеличивая давление на плунжер измеряется скорость его перемещения. В ротационных вискозиметрах полимер запрессовывается в зазор между двумя цилиндрами, из которых один вращается, а другой неподвижен. К внутреннему цилиндру приложен крутящий момент, наклеивается тензодатчик, измеряющий напряжение, возникающее при вращении с заданной скоростью.
Описание слайда:
Вискозиметры В капиллярных вискозиметрах полимер запрессовывается в рабочую камеру 1 под давлением плунжера 2 продавливается через капилляр 3, из которого выходит струя 4. Увеличивая давление на плунжер измеряется скорость его перемещения. В ротационных вискозиметрах полимер запрессовывается в зазор между двумя цилиндрами, из которых один вращается, а другой неподвижен. К внутреннему цилиндру приложен крутящий момент, наклеивается тензодатчик, измеряющий напряжение, возникающее при вращении с заданной скоростью.

Слайд 13


Закон течения полимеров Деформация идеально упругого тела определяется соотношением в форме закона Гука (деформация пропорциональна приложенному напряжению) Деформация идеально вязкого тела определяется соотношением в форме закона Ньютона. Согласно закону Ньютона скорость деформации пропорциональна приложенному напряжению. (1)
Описание слайда:
Закон течения полимеров Деформация идеально упругого тела определяется соотношением в форме закона Гука (деформация пропорциональна приложенному напряжению) Деформация идеально вязкого тела определяется соотношением в форме закона Ньютона. Согласно закону Ньютона скорость деформации пропорциональна приложенному напряжению. (1)

Слайд 14


Закон течения полимеров Для полимеров наиболее типична кривая течения 2. Наибольшее распространение для ее описания получила формула (степенной закон течения): (2) Для сравнения закона Ньютона и степенного закона течения изображают экспериментальные данные в логарифмических координатах.
Описание слайда:
Закон течения полимеров Для полимеров наиболее типична кривая течения 2. Наибольшее распространение для ее описания получила формула (степенной закон течения): (2) Для сравнения закона Ньютона и степенного закона течения изображают экспериментальные данные в логарифмических координатах.

Слайд 15


Закон течения полимеров Оба уравнения в логарифмических координатах выражаются прямой линией, однако тангенс угла наклона прямой построенной по первому уравнению равен 1, а по второму уравнению n. (3) (4)
Описание слайда:
Закон течения полимеров Оба уравнения в логарифмических координатах выражаются прямой линией, однако тангенс угла наклона прямой построенной по первому уравнению равен 1, а по второму уравнению n. (3) (4)

Слайд 16


Механизм течения Особенность течения в полимерах состоит в том, что длинные цепные молекулы не могут перемещаться как единое целое. Механизм течения – сегментальный, за счет направленного поступательного движения отдельных сегментов в том же направлении. Смещается и центр масс макромолекул.
Описание слайда:
Механизм течения Особенность течения в полимерах состоит в том, что длинные цепные молекулы не могут перемещаться как единое целое. Механизм течения – сегментальный, за счет направленного поступательного движения отдельных сегментов в том же направлении. Смещается и центр масс макромолекул.

Слайд 17


Механизм течения Сегмент макромолекулы легче перейдет в соседнее положение при большем запасе тепловой энергии в системе (выше температура) и меньшей интенсивности межмолекулярного взаимодействия и меньшем потенциальном барьере вращения в макромолекуле. Вероятность перескока сегмента из положения 1 в 2 равна: (5) Где v0- cобственная частота колебаний сегмента около положения равновесия, кТ-запас тепловой энергии сегмента.
Описание слайда:
Механизм течения Сегмент макромолекулы легче перейдет в соседнее положение при большем запасе тепловой энергии в системе (выше температура) и меньшей интенсивности межмолекулярного взаимодействия и меньшем потенциальном барьере вращения в макромолекуле. Вероятность перескока сегмента из положения 1 в 2 равна: (5) Где v0- cобственная частота колебаний сегмента около положения равновесия, кТ-запас тепловой энергии сегмента.

Слайд 18


Молекулярный механизм течения Перемещение сегментов под действием деформирующей силы приводит к изменению формы молекулярных клубков, которые вытягиваются в направлении действия силы. Деформация клубков приводит к разрушению части узлов флуктуационной решетки.
Описание слайда:
Молекулярный механизм течения Перемещение сегментов под действием деформирующей силы приводит к изменению формы молекулярных клубков, которые вытягиваются в направлении действия силы. Деформация клубков приводит к разрушению части узлов флуктуационной решетки.

Слайд 19


Аномалия вязкости Полимеры с узким ММР имеют величину эластической деформации такого же порядка как полимеры с широким ММР, однако первые текут как ньютоновские жидкости, а вторые как неньютоновские жидкости , обладающие аномалией вязкости.
Описание слайда:
Аномалия вязкости Полимеры с узким ММР имеют величину эластической деформации такого же порядка как полимеры с широким ММР, однако первые текут как ньютоновские жидкости, а вторые как неньютоновские жидкости , обладающие аномалией вязкости.

Слайд 20


Аномалия вязкости Течение полимера с узким ММР осуществляется при умеренных скоростях. Значительное увеличение скорости деформации приводит к росту еэл. Клубки удлиняются в 6 раз.Начиная с некоторого предельного значения запасенной упругой энергии, сегменты перестают перескакивать под действием тепловой энергии, потому что механическая энергия оказывается больше запаса тепловой энергии. Течение прекращается.
Описание слайда:
Аномалия вязкости Течение полимера с узким ММР осуществляется при умеренных скоростях. Значительное увеличение скорости деформации приводит к росту еэл. Клубки удлиняются в 6 раз.Начиная с некоторого предельного значения запасенной упругой энергии, сегменты перестают перескакивать под действием тепловой энергии, потому что механическая энергия оказывается больше запаса тепловой энергии. Течение прекращается.

Слайд 21


Аномалия вязкости Как только клубки окажутся предельно напряженными, весь поток полимера становится нетекучим. В результате чего теряется контакт со стенками канала и происходит скачок расхода. Срыв струи – явление скачкообразного роста расхода при достижении определенного критического значения напряжения сдвига в канале.
Описание слайда:
Аномалия вязкости Как только клубки окажутся предельно напряженными, весь поток полимера становится нетекучим. В результате чего теряется контакт со стенками канала и происходит скачок расхода. Срыв струи – явление скачкообразного роста расхода при достижении определенного критического значения напряжения сдвига в канале.

Слайд 22


Аномалия вязкости Течение полимера с широким ММР. При малых напряжениях сдвига течение подобно полимерам с узким ММР (вязкость не зависит от скорости сдвига). Начиная с некоторого значения макромолекулы с наибольшей ММ оказываются предельно деформированными, они перестают участвовать в сегментальном движении. Это приводит к снижению расхода энергии и увеличению скорости течения (-> cнижение вязкости).
Описание слайда:
Аномалия вязкости Течение полимера с широким ММР. При малых напряжениях сдвига течение подобно полимерам с узким ММР (вязкость не зависит от скорости сдвига). Начиная с некоторого значения макромолекулы с наибольшей ММ оказываются предельно деформированными, они перестают участвовать в сегментальном движении. Это приводит к снижению расхода энергии и увеличению скорости течения (-> cнижение вязкости).

Слайд 23


Аномалия вязкости Дальнейшее увеличение напряжения сдвига приводит к тому, что другие клубки с меньшим ММ перестают участвовать в сегментальном движении. Происходит снижение вязкости с ростом напряжения сдвига. У растворов полимеров общая деформация и ориентация клубков может не приводить к потере способности к течению. В этом случае структура раствора не меняется и вязкость перестает зависеть от напряжения сдвига.
Описание слайда:
Аномалия вязкости Дальнейшее увеличение напряжения сдвига приводит к тому, что другие клубки с меньшим ММ перестают участвовать в сегментальном движении. Происходит снижение вязкости с ростом напряжения сдвига. У растворов полимеров общая деформация и ориентация клубков может не приводить к потере способности к течению. В этом случае структура раствора не меняется и вязкость перестает зависеть от напряжения сдвига.

Слайд 24


Аномалия вязкости
Описание слайда:
Аномалия вязкости

Слайд 25


Температурная зависимость вязкости Зависимость вероятности перескока сегментов под действием флуктуационной тепловой энергии от температуры (5). (5) Если число сегментов в макромолекуле не меняется (не становится более гибкой при нагревании) закономерности вязкости аналогичны закономерностям, определяющим вероятность перескока: (6)
Описание слайда:
Температурная зависимость вязкости Зависимость вероятности перескока сегментов под действием флуктуационной тепловой энергии от температуры (5). (5) Если число сегментов в макромолекуле не меняется (не становится более гибкой при нагревании) закономерности вязкости аналогичны закономерностям, определяющим вероятность перескока: (6)

Слайд 26


Температурная зависимость вязкости Энергия активации вязкого течения определяет ту энергию, которую сегмент должен получить в результате флуктуации тепловой энергии и которая необходима для отрыва сегмента от окружающих его соседей (энергия требующаяся для испарения вещества с молекулярной массой равной молекулярной массе сегмента той же химической природы).
Описание слайда:
Температурная зависимость вязкости Энергия активации вязкого течения определяет ту энергию, которую сегмент должен получить в результате флуктуации тепловой энергии и которая необходима для отрыва сегмента от окружающих его соседей (энергия требующаяся для испарения вещества с молекулярной массой равной молекулярной массе сегмента той же химической природы).

Слайд 27


Температурная зависимость вязкости Энергия активации показывает насколько сильно вязкость зависит от температуры. Чем больше энергия активации, тем сильнее снижается вязкость с ростом температуры.
Описание слайда:
Температурная зависимость вязкости Энергия активации показывает насколько сильно вязкость зависит от температуры. Чем больше энергия активации, тем сильнее снижается вязкость с ростом температуры.

Слайд 28


Температурная зависимость вязкости При любом значении энергии активации температура сильнее всего влияет на вязкость расплава. При переработке расплавов полимеров температура повышается до предела (термодеструкции)
Описание слайда:
Температурная зависимость вязкости При любом значении энергии активации температура сильнее всего влияет на вязкость расплава. При переработке расплавов полимеров температура повышается до предела (термодеструкции)

Слайд 29


Температурная зависимость вязкости Энергия активации определяется взаимодействием сегментов с окружающей средой, поэтому U не зависит от числа сегментов в макромолекуле (не зависит от молекулярной массы). Вязкость определяется совокупными затратами на перемещение всех сегментов макромолекулы и зависит от их числа (молекулярной массы).
Описание слайда:
Температурная зависимость вязкости Энергия активации определяется взаимодействием сегментов с окружающей средой, поэтому U не зависит от числа сегментов в макромолекуле (не зависит от молекулярной массы). Вязкость определяется совокупными затратами на перемещение всех сегментов макромолекулы и зависит от их числа (молекулярной массы).

Слайд 30


Температурная зависимость вязкости В области малых молекулярных масс вязкость пропорциональна молекулярной массе: (7) С ростом молекулярной массы молекула становится гибкой. Начиная с некоторого значения вязкость растет потому что молекулы становятся длиннее и число подвижных узлов становится больше -> Большая зависимость вязкости от молекулярной массы. (8)
Описание слайда:
Температурная зависимость вязкости В области малых молекулярных масс вязкость пропорциональна молекулярной массе: (7) С ростом молекулярной массы молекула становится гибкой. Начиная с некоторого значения вязкость растет потому что молекулы становятся длиннее и число подвижных узлов становится больше -> Большая зависимость вязкости от молекулярной массы. (8)

Слайд 31


Температурная зависимость вязкости Точка перегиба на кривой показывает значение молекулярной массы при которой в полимере возникает флуктуационная сетка, образованная узлами переплетений или ассоциатами сегментов.
Описание слайда:
Температурная зависимость вязкости Точка перегиба на кривой показывает значение молекулярной массы при которой в полимере возникает флуктуационная сетка, образованная узлами переплетений или ассоциатами сегментов.

Слайд 32


Температура текучести и интервал Тт-Тс Температура текучести (Тт) – температура, при которой необратимые деформации начинают преобладать над эластической деформацией. Чем выше молекулярная масса, тем больше вязкость, тем затруднительнее развитие вязкого течения.
Описание слайда:
Температура текучести и интервал Тт-Тс Температура текучести (Тт) – температура, при которой необратимые деформации начинают преобладать над эластической деформацией. Чем выше молекулярная масса, тем больше вязкость, тем затруднительнее развитие вязкого течения.

Слайд 33


Температура текучести и интервал Тт-Тс С ростом молекулярной массы выше температура, при которой необратимая деформация становится преобладающей . С ростом молекулярной массы Тт растет непрерывно, Тс – до предела. Увеличивается интервал эластических деформаций.
Описание слайда:
Температура текучести и интервал Тт-Тс С ростом молекулярной массы выше температура, при которой необратимая деформация становится преобладающей . С ростом молекулярной массы Тт растет непрерывно, Тс – до предела. Увеличивается интервал эластических деформаций.

Слайд 34


Влияние эластичности на течение полимеров 1) Аномалия вязкости. Нарушение сегментального движения, переход клубка в упругодеформированное состояние приводит к уменьшению затрат на внутреннее трение сегментов и к снижению вязкости (характерно для полимеров с широким молекулярно массовым распределением).
Описание слайда:
Влияние эластичности на течение полимеров 1) Аномалия вязкости. Нарушение сегментального движения, переход клубка в упругодеформированное состояние приводит к уменьшению затрат на внутреннее трение сегментов и к снижению вязкости (характерно для полимеров с широким молекулярно массовым распределением).

Слайд 35


Влияние эластичности на течение полимеров 2) Эластичность (полимеры)- приводит к нарастанию напряжений. В низкомолекулярной жидкости эластические деформации отсутствуют, устанавливается предельное напряжение сдвига.
Описание слайда:
Влияние эластичности на течение полимеров 2) Эластичность (полимеры)- приводит к нарастанию напряжений. В низкомолекулярной жидкости эластические деформации отсутствуют, устанавливается предельное напряжение сдвига.

Слайд 36


Влияние эластичности на течение полимеров При большой скорости сдвига флуктуационная сетка может быстро разрушиться -> возникнут сопротивления большие, чем обусловленные сопротивлением вязкому течению. После разрушения касательные напряжения снижаются и достигается режим установившегося течения.
Описание слайда:
Влияние эластичности на течение полимеров При большой скорости сдвига флуктуационная сетка может быстро разрушиться -> возникнут сопротивления большие, чем обусловленные сопротивлением вязкому течению. После разрушения касательные напряжения снижаются и достигается режим установившегося течения.

Слайд 37


Влияние эластичности на течение полимеров 3) Искажение формы струи. Развитие больших высокоэластических деформаций приводит к скольжению полимера по стенкам капилляра и срыву струи. 4) Эластические деформации, накапливаются при течении, релаксируют при выходе из капилляра – это приводит к сокращению струи. Происходит «разбухание» струи – увеличение поперечного сечения струи по сравнению с сечением капилляра. Чем выше эластичность, тем больше диаметр струи.
Описание слайда:
Влияние эластичности на течение полимеров 3) Искажение формы струи. Развитие больших высокоэластических деформаций приводит к скольжению полимера по стенкам капилляра и срыву струи. 4) Эластические деформации, накапливаются при течении, релаксируют при выходе из капилляра – это приводит к сокращению струи. Происходит «разбухание» струи – увеличение поперечного сечения струи по сравнению с сечением капилляра. Чем выше эластичность, тем больше диаметр струи.

Скачать

Похожие презентации
Mypresentation.ru
Загрузить презентацию