Стеклообразное состояние полимеров. (Лекция 5) - презентация, доклад, проект скачать

Нажмите для полного просмотра!

Стеклообразное состояние полимеров. (Лекция 5), слайд №1

Стеклообразное состояние полимеров. (Лекция 5), слайд №2

Стеклообразное состояние полимеров. (Лекция 5), слайд №3

Стеклообразное состояние полимеров. (Лекция 5), слайд №4

Стеклообразное состояние полимеров. (Лекция 5), слайд №5

Стеклообразное состояние полимеров. (Лекция 5), слайд №6

Стеклообразное состояние полимеров. (Лекция 5), слайд №7

Стеклообразное состояние полимеров. (Лекция 5), слайд №8

Стеклообразное состояние полимеров. (Лекция 5), слайд №9

Стеклообразное состояние полимеров. (Лекция 5), слайд №10

Стеклообразное состояние полимеров. (Лекция 5), слайд №11

Стеклообразное состояние полимеров. (Лекция 5), слайд №12

Стеклообразное состояние полимеров. (Лекция 5), слайд №13

Стеклообразное состояние полимеров. (Лекция 5), слайд №14

Стеклообразное состояние полимеров. (Лекция 5), слайд №15

Стеклообразное состояние полимеров. (Лекция 5), слайд №16

Стеклообразное состояние полимеров. (Лекция 5), слайд №17

Стеклообразное состояние полимеров. (Лекция 5), слайд №18

Стеклообразное состояние полимеров. (Лекция 5), слайд №19

Стеклообразное состояние полимеров. (Лекция 5), слайд №20

Стеклообразное состояние полимеров. (Лекция 5), слайд №21

Стеклообразное состояние полимеров. (Лекция 5), слайд №22

Стеклообразное состояние полимеров. (Лекция 5), слайд №23

Стеклообразное состояние полимеров. (Лекция 5), слайд №24

Стеклообразное состояние полимеров. (Лекция 5), слайд №25

Стеклообразное состояние полимеров. (Лекция 5), слайд №26

Стеклообразное состояние полимеров. (Лекция 5), слайд №27

Стеклообразное состояние полимеров. (Лекция 5), слайд №28

Стеклообразное состояние полимеров. (Лекция 5), слайд №29

Стеклообразное состояние полимеров. (Лекция 5), слайд №30

Стеклообразное состояние полимеров. (Лекция 5), слайд №31

Стеклообразное состояние полимеров. (Лекция 5), слайд №32

Стеклообразное состояние полимеров. (Лекция 5), слайд №33

Стеклообразное состояние полимеров. (Лекция 5), слайд №34

Стеклообразное состояние полимеров. (Лекция 5), слайд №35

Стеклообразное состояние полимеров. (Лекция 5), слайд №36

Стеклообразное состояние полимеров. (Лекция 5), слайд №37

Стеклообразное состояние полимеров. (Лекция 5), слайд №38

Стеклообразное состояние полимеров. (Лекция 5), слайд №39

Стеклообразное состояние полимеров. (Лекция 5), слайд №40

Стеклообразное состояние полимеров. (Лекция 5), слайд №41

Стеклообразное состояние полимеров. (Лекция 5), слайд №42

Стеклообразное состояние полимеров. (Лекция 5), слайд №43

Стеклообразное состояние полимеров. (Лекция 5), слайд №44

Стеклообразное состояние полимеров. (Лекция 5), слайд №45

Стеклообразное состояние полимеров. (Лекция 5), слайд №46

Стеклообразное состояние полимеров. (Лекция 5), слайд №47

Стеклообразное состояние полимеров. (Лекция 5), слайд №48

Стеклообразное состояние полимеров. (Лекция 5), слайд №49

Стеклообразное состояние полимеров. (Лекция 5), слайд №50

Стеклообразное состояние полимеров. (Лекция 5), слайд №51

Стеклообразное состояние полимеров. (Лекция 5), слайд №52

Стеклообразное состояние полимеров. (Лекция 5), слайд №53

Стеклообразное состояние полимеров. (Лекция 5), слайд №54

Стеклообразное состояние полимеров. (Лекция 5), слайд №55

Стеклообразное состояние полимеров. (Лекция 5), слайд №56

Стеклообразное состояние полимеров. (Лекция 5), слайд №57

Стеклообразное состояние полимеров. (Лекция 5), слайд №58

Стеклообразное состояние полимеров. (Лекция 5), слайд №59

Стеклообразное состояние полимеров. (Лекция 5), слайд №60

Стеклообразное состояние полимеров. (Лекция 5), слайд №61

Стеклообразное состояние полимеров. (Лекция 5), слайд №62

Стеклообразное состояние полимеров. (Лекция 5), слайд №63

Стеклообразное состояние полимеров. (Лекция 5), слайд №64

Стеклообразное состояние полимеров. (Лекция 5), слайд №65

Стеклообразное состояние полимеров. (Лекция 5), слайд №66

Стеклообразное состояние полимеров. (Лекция 5), слайд №67

Стеклообразное состояние полимеров. (Лекция 5), слайд №68

Стеклообразное состояние полимеров. (Лекция 5), слайд №69

Стеклообразное состояние полимеров. (Лекция 5), слайд №70

Стеклообразное состояние полимеров. (Лекция 5), слайд №71

Стеклообразное состояние полимеров. (Лекция 5), слайд №72

Стеклообразное состояние полимеров. (Лекция 5), слайд №73

Стеклообразное состояние полимеров. (Лекция 5), слайд №74

Стеклообразное состояние полимеров. (Лекция 5), слайд №75

Стеклообразное состояние полимеров. (Лекция 5), слайд №76

Стеклообразное состояние полимеров. (Лекция 5), слайд №77

Стеклообразное состояние полимеров. (Лекция 5), слайд №78

Стеклообразное состояние полимеров. (Лекция 5), слайд №79

Стеклообразное состояние полимеров. (Лекция 5), слайд №80

Стеклообразное состояние полимеров. (Лекция 5), слайд №81

Стеклообразное состояние полимеров. (Лекция 5), слайд №82

Стеклообразное состояние полимеров. (Лекция 5), слайд №83

Стеклообразное состояние полимеров. (Лекция 5), слайд №84

Стеклообразное состояние полимеров. (Лекция 5), слайд №85

Стеклообразное состояние полимеров. (Лекция 5), слайд №86

Стеклообразное состояние полимеров. (Лекция 5), слайд №87

Стеклообразное состояние полимеров. (Лекция 5), слайд №88

Стеклообразное состояние полимеров. (Лекция 5), слайд №89

Стеклообразное состояние полимеров. (Лекция 5), слайд №90

Стеклообразное состояние полимеров. (Лекция 5), слайд №91

Стеклообразное состояние полимеров. (Лекция 5), слайд №92

Стеклообразное состояние полимеров. (Лекция 5), слайд №93

Стеклообразное состояние полимеров. (Лекция 5), слайд №94

Стеклообразное состояние полимеров. (Лекция 5), слайд №95

Стеклообразное состояние полимеров. (Лекция 5), слайд №96

Содержание ▲

Вы можете ознакомиться и скачать презентацию на тему Стеклообразное состояние полимеров. (Лекция 5). Доклад-сообщение содержит 96 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

Описание слайда:

Фазовое состояние полимеров Кристаллическое Жидкокристаллическое Аморфное Изотропный расплав (раствор)

Слайд 2

Описание слайда:

Слайд 3

Описание слайда:

Слайд 4

Описание слайда:

Слайд 5

Описание слайда:

Слайд 6

Описание слайда:

Слайд 7

Описание слайда:

Слайд 8

Описание слайда:

Слайд 9

Описание слайда:

Слайд 10

Описание слайда:

Стеклование – фазовый переход? Удовлетворяет критерию Эренфеста: скачок теплоемкости, следовательно, фазовый переход второго рода: Макрогалерея (университет Южного Миссисипи), русский перевод ИНЭОС + Физический факультет Но: для аморфной фазы и стеклование, и переход в вязкотекучее состояние – это релаксационные переходы!

Слайд 11

Описание слайда:

Делались неоднократные попытки создать физически простую модель процесса стеклования, которая бы позволила количественно описать это явление. Существуют несколько теорий стеклования: кинетическая, теория локальных межмолекулярных связей, статистическая термодинамическая теория Адама и Гиббса, теория свободного объёма. Одновременное существование различных теорий стеклования указывает на то, что ни одна из них не даёт всестороннего и исчерпывающего описания закономерностей изменения структуры и свойств при стекловании. Каждая теория вносит свой вклад в понимание процесса стеклования в целом и поэтому имеет право на самостоятельное существование. Рассмотрим теорию свободного объёма. Делались неоднократные попытки создать физически простую модель процесса стеклования, которая бы позволила количественно описать это явление. Существуют несколько теорий стеклования: кинетическая, теория локальных межмолекулярных связей, статистическая термодинамическая теория Адама и Гиббса, теория свободного объёма. Одновременное существование различных теорий стеклования указывает на то, что ни одна из них не даёт всестороннего и исчерпывающего описания закономерностей изменения структуры и свойств при стекловании. Каждая теория вносит свой вклад в понимание процесса стеклования в целом и поэтому имеет право на самостоятельное существование. Рассмотрим теорию свободного объёма. Понятие о свободном объеме: Это разность между реальным объемом при данной То и занятым объемом (при плотно упакованном слое - без дефектов, с шахматным использованием пустот).

Слайд 12

Описание слайда:

Свободный объем

Слайд 13

Описание слайда:

Свободный объем в жидкостях

Слайд 14

Описание слайда:

Свободный объем в жидкостях

Слайд 15

Описание слайда:

Свободный объем в жидкостях

Слайд 16

Описание слайда:

Свободный объем в жидкостях

Слайд 17

Описание слайда:

Свободный объем в жидкостях Флуктуационный свободный объем определяется как суммарный объем дырок vf=vh·exp{(Eh+p·vh)/RT} vh - минимальный объем дырки Eh - энергия образования дырки Френкель Я.И., Кинетическая теория жидкостей, 1959

Слайд 18

Описание слайда:

Подвижность молекул жидкости Движение частицы осуществляется, когда по соседству с ней появляется «дырка», размером не меньше диффундирующей молекулы: η=a·exp(γ·vh/vf) Коэн – Тарнбалл – Дулитл, 1959 С учетом энергетического барьера скачка молекулы: lnη=А+E0/RT+γ·vh/vf

Слайд 19

Описание слайда:

Свободный объем в аморфных полимерах

Слайд 20

Описание слайда:

Дилато-метричес-кий метод

Слайд 21

Описание слайда:

T>Tg

Слайд 22

Описание слайда:

T>Tg

Слайд 23

Описание слайда:

T>Tg

Слайд 24

Описание слайда:

Слайд 25

Описание слайда:

Термодинамическое определение свободного объема полимера

Слайд 26

Описание слайда:

Геометрическое определение свободного объема Vf=Vsp-Voc (Vsp=1/ρ); f=Vf/Vsp (f=FFV=1-Voc/Vsp) Пустой объем Vempty=Vsp-Vw; K=Vw/Vsp; fempty=1-K

Слайд 27

Описание слайда:

Коэффициенты упаковки в конденсированных средах

Слайд 28

Описание слайда:

Свободный объем

Слайд 29

Описание слайда:

Геометрическое определение свободного объема Vf=Vsp-Voc; f=Vf/Vsp Свободный объем (при диффузии) Voc=Vw+Vdead; Vdead=Vempty (плотноупакованной части матрицы); Voc=Vw/K; Vf=Vsp-VW/K; f=1-Vw/(Vsp·K) Vf=Vsp-1,3·VW (Бонди)

Слайд 30

Описание слайда:

Слайд 31

Описание слайда:

Слайд 32

Описание слайда:

Термодинамическое определение свободного объема полимера

Слайд 33

Описание слайда:

Слайд 34

Описание слайда:

Слайд 35

Описание слайда:

Уравнение Вильямса – Лэндела – Ферри (ВЛФ)

Слайд 36

Описание слайда:

Связь вязкости и скорости сдвига

Слайд 37

Описание слайда:

Наибольшая ньютоновская вязкость

Слайд 38

Описание слайда:

Зависимость наибольшей ньютоновской вязкости от молекулярной массы

Слайд 39

Описание слайда:

Следствия уравнения Вильямса – Лэндела – Ферри (ВЛФ)

Слайд 40

Описание слайда:

Для газов: D=AD·exp(-BD/vf) P=D·S D – меняется на порядки S – мало зависит от свойств полимера P=AP·exp(-BP/vf)

Слайд 41

Описание слайда:

Слайд 42

Описание слайда:

Методы оценки свободного объема.

Слайд 43

Описание слайда:

Корреляции со свободным объемом по Бонди

Слайд 44

Описание слайда:

Корреляции со свободным объемом по Бонди

Слайд 45

Описание слайда:

Связь газопроницаемости и диэлектрических свойств

Слайд 46

Описание слайда:

Связь коэффициентов диффузии CO2 и механических свойств полиимидов

Слайд 47

Описание слайда:

Методы оценки свободного объема.

Слайд 48

Описание слайда:

Свободный объем D.N. Theodorou, in: “Diffusion in Polymers”, 1996

Слайд 49

Описание слайда:

Методы оценки свободного объема.

Слайд 50

Описание слайда:

Зондовые методы

Слайд 51

Описание слайда:

Метод аннигиляции позитронов

Слайд 52

Описание слайда:

Средние размеры «дырок» в полимерах

Слайд 53

Описание слайда:

Концентрация «дырок» в полимерах N ·1020 см-3

Слайд 54

Описание слайда:

Подвижность «дырок»

Слайд 55

Описание слайда:

Слайд 56

Описание слайда:

Связь Тст с жесткостью цепи

Слайд 57

Описание слайда:

Связь Тст с жесткостью цепи

Слайд 58

Описание слайда:

Связь Тст с молекулярной массой

Слайд 59

Описание слайда:

Пластификация Термодинамическая совместимость с полимером (истинный раствор) Следовательно, «разбавление» раствора, увеличение подвижности цепей и снижение Тс Отсутствие «сильных» взаимодействий с функциональными группами полимера Следовательно, ВСЕГДА снижение Тс и увеличение пластичности материала Для пластификаторов пластмасс важно: нелетучесть (в условиях эксплуатации), отсутствие «выпотевания», нетоксичность, химическая стойкость, температура разложения ниже температуры переработки полимера

Слайд 60

Описание слайда:

Слайд 61

Описание слайда:

Изменения свойств полимера при пластификации

Слайд 62

Описание слайда:

Фазовая диаграмма полимер (П) – пластификатор (Пл)

Слайд 63

Описание слайда:

Антипластификация

Слайд 64

Описание слайда:

Термомеханическая кривая аморфного полимера

Слайд 65

Описание слайда:

Термомеханические свойства

Слайд 66

Описание слайда:

Дифференциальная сканирующая калориметрия

Слайд 67

Описание слайда:

Скачок теплоемкости

Слайд 68

Описание слайда:

Типы стеклования Структурное стеклование – при охлаждении ниже Тс. Механическое стеклование – при воздействии механического поля высокой частоты выше Тс.

Слайд 69

Описание слайда:

Релаксационные процессы ниже температуры стеклования

Слайд 70

Описание слайда:

Итак: «Дырки» в стеклообразном полимере – физические объекты, характерный размер и подвижность которых определяется физическими методами Средний размер «дырок» в стеклообразном полимере определяет его газопроницаемость Средняя концентрация «дырок» в стеклообразном полимере – величина постоянная

Слайд 71

Описание слайда:

Увеличение плотности с уменьшением толщины пленки

Слайд 72

Описание слайда:

Снижение коэффициентов диффузии с уменьшением толщины пленки

Слайд 73

Описание слайда:

Снижение проницаемости с уменьшением толщины пленки

Слайд 74

Описание слайда:

Причины масштабного эффекта

Слайд 75

Описание слайда:

Термомеханическая кривая аморфного полимера

Слайд 76

Описание слайда:

Свободный объем и реология полимеров

Слайд 77

Описание слайда:

Вязкоупругие системы Течение – это деформация сдвига.

Слайд 78

Описание слайда:

Деформация высоко-эластических полимеров

Слайд 79

Описание слайда:

Деформация высокоэластических полимеров

Слайд 80

Описание слайда:

Ползучесть

Слайд 81

Описание слайда:

Высокоэластичность вязкотекучего состояния

Слайд 82

Описание слайда:

Высокоэластичность вязкотекучего состояния

Слайд 83

Описание слайда:

Циклические нагрузки

Слайд 84

Описание слайда:

Тангенс угла механических потерь

Слайд 85

Описание слайда:

Итак: Аморфные полимеры – это жидкости с большой вязкостью и большим временем релаксации Понимание физических свойств полимеров немыслимо без изучения их деформационных и реологических характеристик

Слайд 86

Описание слайда:

Релаксационные состояния аморфных полимеров Стеклообразное (механически-твердое, но структурно-жидкое) Высокоэластическое (структурно-жидкое с огромными обратимыми деформациями) Вязкотекучее (механически и структурно-жидкое с необратимыми деформациями)