Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги / Справочник по физической химии полимеров. Свойства полимеров в блочном состоянии

.pdf
Скачиваний:
7
Добавлен:
12.11.2023
Размер:
13.36 Mб
Скачать

Т.

ь

*0.5. 103 с

Iff к

-

 

 

 

 

По л и э т и л е н [49f 434)

 

 

395,1

0,53

 

 

396.1

0.75

 

. . .

397,1

1.08

 

. . .

398.1

1,56

. . .

. . .

399,1

3,42

 

. . .

400,1

11.40

 

 

401.1

34.80

. . .

 

402,1

198.0

 

 

403,1

1140*0

. . .

 

<Л4)„ =

1,66 10* [269]

 

 

397.2

0,42

6.12

. . .

398,2

1,08

1.2

398.7

1.50

—0,36

1,4

399,2

2,13

—0.81

1.6

399,7

3,0

1.06

1.6

400.7

6.78

1,62

1.6

П о л и э т и л е н г л и к о л ь а д и п и н а т

(М )п = 2 10’ [95]

254.10,30

264,0 0.17

273.10.26

282.70,43

289.50.75

299.71.2

<М)П=

2,77 . 103 [74]

 

 

 

303.3

1,16

— 1,82

2,67

 

304.5

1.21

— 1.92

2.71

 

305,8

1.69

—2,19

2,63

 

307.3

2.21

—3,09

3.01

 

309.9

5,55

—4,26

2.99

II

00

104 [416]

(

 

 

248,3

8.1

 

 

253.1

2,44

1 . . .

 

258.1

1,0

!

' ’ ’

 

t

 

263.1

0.63

1 . . .

 

266,2

0.38

 

 

 

277,1

0.28

 

 

 

283,1

0.34

 

 

 

290.2

0,49

 

 

 

295.6

0,66

 

 

 

300.3

0.78

 

 

 

306 1

0,94

 

 

 

308,2

1,48

 

 

 

310.1

2.13

 

 

 

314.6

4.78

 

 

 

318.9

9,65

 

. . .

 

323.1

70.5

 

1

7. К

*0,5* 103 с

1 ff к

п

 

 

 

 

( M ) v =

2 Ю4 [269]

 

 

 

291,6

0,12

. . .

1 . . .

 

294,7

0.25

. . .

. . .

 

296.6

0,34

. . .

 

298.8

0.44

0.08

1.9

 

300.9

0,76

—0,94

2.4

 

303,0

1,09

— 1,34

2.4

 

305,2

2,12

—2,46

2.7

 

306,3

1,02

— 1.29

2,4

 

307,3

2.88

—2,73

2,7

 

308,7

6.0

—3,07

2,4

 

309,2

7.8

—3,22

2.4

 

309,9

8.6

—3,36

2.4

 

310,6

10,8

—4,27

2,5

 

312,1

28,8

—4.94

2,4

По л иэ т и л е и ок с ид

ч/

II д

со 1, к а л о р и м ет р и я [19]

 

 

о О

252.10,35

258.1

0,60

-0 ,0 8

1.7

259.1

0.89

1,21

2.5

260.1

1.14

1,31

2.3

(М )п =

400, ка ло р и м ет р и я

[19]

266.00,24

266.70.60

 

267.7

0,66

—0,78

2.3

 

 

269,2

0,72

—0,93

2.2

 

 

271.1

1,04

1,23

2.2

 

 

272.1

2,71

—2,0

 

2,2

 

 

273,4

3.6

—1,99

2,3

 

 

( М ) п =

600, дилат ом ет рия

[19]

 

 

286,1

0.19

« . .

. .

-

 

289,1

0,30

0.23

1.9

 

 

291,1

0,53

о .п

1.7

 

 

(М)л =

600, калорим ет рия

[19]

 

 

 

286,0

0.38

• ,

• « •

 

287,2

0,56

0.67

1.2

 

 

288.0

0.60

0.56

1.2

 

 

290.0

3,88

—2,12

2,1

 

 

II с

103, дилат ом ет рия

[19]

 

 

291,7

0,18

’ 0.15

. .

*

 

292.8

0,29

2.1

 

 

303,1

0,36

0,04

2.0

 

|

303,8

0.96

—0,16

, . .

304.1

0,72

2,6

 

| (М )а =

1 • 103 калориметрия [19]

 

1

298,1

0,44

—0.25

, .

_

 

299,9

0,60

1.8

 

 

303.2

1.17

-0 .6 5

1.7

 

 

303*5

2,27

—0,90

1,9

 

Т, к

 

т0>5 . Ю3 с

lg К

п

<М)п - 1 - 1 0 3 [140]

 

 

307,9

.

,

,

• • •

2.3

309,2

,

, .

• . .

2,0

309,6

. . .

. . .

1.9

< М ) п =

1.5 103, калориметрия [19]

303,5

 

0,24

0,87

1,7

312.9

 

1.02

315,5

 

2,29

— 2,1

2.0

315,6

 

3,22

— 2,25

2,2

317.6

 

7,38

— 2,75

2.1

318,2

 

14.5

 

— 3,74

2.1

< М )п =

1,5- 103

[140,

141]

 

316,4

 

0,60

. , ,

2.0

317,9

 

3,14

. . .

2,1

319.0

 

7,32

. . .

. . .

' М ) п = 2 ■103,

ди лат о м ет р и я

[19]

314,1

 

0,76

—0,72

3,2

316,4

 

1J7

— 1.34

2,0

318,1

 

3.08

— 2,02

2,2

321Л

 

3.7

 

— 2.25

1.8

322,0

 

6,60

— 3,86

2.0

'Л4)л =

2 •

103,

калорим ет рия

[19]

316,2

 

1,38

— 1,92

2.7

318,6

 

1.51

— 1,15

1.7

319,6

 

2,35

— 1.87

2.3

321.1

 

3,49

— 2,35

2.3

321.3

 

6,00

— 1,92

1.8

322.4

 

12.15

— 3.1

2.0

(М)„ = 2 -10» [140]

 

 

319,4

.

«

• • •

3,1

320.5

. . .

2.9

321,4

 

 

 

 

2.9

(М )л = 3 •

103,

к а л о р и м ет р и я

[19]

317 6

 

0,66

0,06

1.5

318,6

 

0,99

—0,47

1.7

320,0

 

1,56

— 0,81

1.7

321,6

 

3,36

— 1.27

1.7

322,5

 

12,5

 

— 2,8

1.9

(Д4)л =

4 •

103, ди лат о м ет р и я

[19]

318,9

 

0,64

— 0,95

2.5

319,5

 

1,09

— 1,09

2.2

320,2

 

1.2

 

— 2,65

3.2

320,8

 

1,85

— 2,39

2,6

321,5

 

3,87

— 2,6

2,3

322,3

78,0

— 2,96

2.2

г. к

т0|5 , 103 c

lg

к

 

n

<М)п =

4 • 103, к а ло р и м ет р и я

[19]

317,6

 

0,46

 

 

 

 

320,0

 

1,04

—0,15

 

1.4 *

321,6

 

1,44

—0,47

 

1.5

323,0

 

3,05

— 1,47

 

1.7

324,1

24,4

—3,12

 

1.8

< М )п =

4 - 103 [140, 141]

 

 

 

322.3

 

2.76

 

 

 

1.8

324,0

 

9,6

 

 

 

2,1

326,5

277,0

 

 

 

 

( M ) w =

6 * ДО3,

дилат ом ет рия

[19]

322,6

 

0,31

—0.77

 

 

323,6

 

0,44

 

2.7

325,6

 

1.41

— 2,07

 

2.8

326,6

 

4,2

— 2,52

 

2.2

(M )w = 6 • 103,

кало р и м ет р и я

[19]

320,0

0,42

 

 

 

 

321,6

0.48

0,43

 

1.4

323,0

0,64

0,20

 

1.4

325,3

 

1.34

—0,49

 

1.6

328,8

1 19,6

—-3,25

 

1 л

 

L.if

(M )w=

6 • Ю3

[140,

141]

 

 

 

322.3

0,63

, ,

,

 

2,7

324,0

 

2,1

. . .

 

2,5

325,3

 

6.6

. • .

 

2.7

327,9

146,0

. . .

 

. . .

( M ) w =

1 • 10»

[140,

141]

 

 

 

326,3

 

1,82

« •

 

2,9

328.2

11.7

• •

 

2.3

330,6

217.0

. . .

 

. . .

( M ) w =

1,5 ■104, дилат ом ет рия

[19]

324,1

 

0,25

. . .

 

. » •

325,8

 

0,46

—0,53

 

2.5

327,6

 

0,96

— 1.8

 

2.4

328,5

 

2,04

— 2.4

 

2.6

(М )ю=

1.5 104, калорим ет рия

[19]

325.3

 

0.67

0,20

 

1.4

326.3

 

0,90

0,01

 

1.4

328,8

 

2,51

— 1.3

 

1.9

330.5

 

6,71

— 2,81

 

2.2

331.2

15,1

—3,43

 

2.1

(M)w = 2 - 104,

дилат ом ет рия

[19]

324,1

 

0,15

. . .

 

• # •

328,1

 

0,85

— 1.57

 

3,1

330,1

 

4,55

—3,6

 

2.8

332,1

 

5,75

—3.19

 

2.4

Г , к

х0,5> Ю» с lg К

п

 

<M)W= 2 • 104, калориметрия [19]

328,1

0,61

—0,40

1.8

329,1

1.2

—0,95

1.9

330.2

1.48

— 1.22

2.0

331,2

4,48

—3,02

2,1

332,1

6.9

—3,5

2.5

332.4

13.1

—3.71

2.2

(М)и, = 2 • 10* [140,

141)

 

321.3

33.4

 

. .

327,9

1.14

 

2.7

329,4

2,64

 

2.5

330,1

8.1

 

2.4

330,6

17,9

 

3.0

(M )w = 2 . 105 [140, 141]

329.0

0,84

330,9

3,36

331,3

5.64

332,0

12,2

332,8

27.8

( ^ = 6 • 105 [140> Ml]

328,1

1.14

329,0

1.08

330,3

5,74

331,3

6.54

332,0

18,8

332,5

25,6

333,3

91,5

П о л и э т и л е н с е б а ц н н а т [269] (приведенная вязкость в 5 %-ном растворе в трикрезоле 0,74 дл/г)

334,7

0,23

• • •

1.9

335.6

0,29

-0 .1

336,6

0.41

—0,42

2.0

337,8

0,51

-0 ,6 6

2,0

338,8

0,65

— 1.02

2,2

340,7

1,44

— 1.9

2,5

341,7

2.22

—2,32

2.5

342,7

3,54

—2,99

2,6

343,2

3,96

—3,06

2.6

344,0

7,05

—3,89

2.5

344.5

10,4

—5.17

2.8

(М )п^ 1,45 • Юз [5П]

273.110,7

276.72,4

283.11.07

288.10.73

293.30.55

298.10,39

Т, к

■*0,5* 101 с

ig«

 

 

п

 

303.1

0.29

307.9

0,22

313.1

0,24

318,1

0.35

338.1

1.87

*

*

 

2,5

 

343,1

2.48

»

 

2.5

 

353,1

27.1

 

1.2

 

П о л и э т и л е н с у л ь ф и д

[211]

 

 

 

451,1

0,12

 

1.01

 

 

 

452,2

0,24

 

0,16

 

 

 

455,1

0,54

—0.86

 

 

 

457,3

0,90

-1 .5 6

 

 

 

458,3

1,83

—2,04

 

 

 

П о л и э т и л е н т е р е ф т а л а т

 

 

 

(M )v =1, 22* 104 [264]

 

 

 

 

 

 

501,4

 

—5,48

 

2,0

 

503,3

 

— 5.8

 

 

2,0

 

505,7

 

— 6,29

 

2.0

 

506,8

 

— 6,27

 

2.0

 

507.7

 

—6.48

 

2.0

 

509.9—6.92 2.0

510.3

-6 .8 3

2.0

512,9

- 7 .3 2

2.0

(M )v — 2 • 104

[556]

 

393.11.2

403,1

0.24

413,1

0,11

424,1

0,07

437,1

0,05

464,1

0,03

493,1

0,47

505.20.75

[л]— 0,67 дл/г (гексафторнзопропанол

при 298 К), калориметрия [438]

473.1

0.07

. . .

3.1

478.1

0.14

% •

3.2

483.1

0,22

3.0

488.1

0.48

f

3.1

493.1

0.72

ф

3.2

498.1

1.18

 

 

 

3.1

[л]— 0.67 дл/г, светорассеяние [438]

478.10.06

483.1

0.07

2.9

488.1

0,13

3.0

493.1

0,26

3.1

498.1

0.41

3.5

7 4-300

Т, к

т 0.5« 103

с

lg А

 

Т, h

х0.г- 103 с

 

lg к

 

П о л и э ф и р

[218]

 

 

 

332.9

 

-8.28

4.0

На основе ДК и ГД

 

 

 

333.9

 

-9,00

3.9

 

 

 

 

 

 

 

 

328.5

 

 

 

—7.50

3.5

На основе СК и ДК

(мольное

 

328,9

 

 

 

-7 ,8 9

3.5

соотношение 0,43 : 0,57)

и ГД

 

329,9

 

 

 

—8.49

4.1

331.9

. . .

—6.39

4.0

330,9

 

 

 

— 9.15

4.2

 

 

 

332.9

. . .

-7,08

3.6

331.9

 

 

 

— 10.10

4.2

 

 

 

333.9

. . .

-7,86

4.0

 

 

 

 

 

 

 

На основе СК

и ГД

 

 

 

334.9

. . .

—8,85

4.1

 

 

 

335.9

. . .

-9,61

3.8

 

 

 

 

 

 

3.3

346,5

 

 

0,08

— 6,57

336.8

. . .

-10,29

4.0

347,5

 

 

0.10

— 7,35

3.3

 

 

 

 

 

348.5

 

 

0,18

—8.21

3.6

На основе СК и ДК

(мольное

 

349.4

 

 

0.42

-9,33

3.4

соотношеоие 0,8 :0,2)

и ГД

 

350.4

 

 

1.0

— 10.51

4.1

341.7

0.07

—5,82

3,2

На основе СК

 

и ДК

(мольное

соотноше

 

342.6

0.11

-6 ,4 5

3.2

ние 0,25 :0,75)

 

и ГД

 

 

 

 

 

343.6

0.18

— 7,17

3.1

 

 

 

 

-6 ,9 3

3.5

330.9

 

 

 

344.6

0,4

—8,07

2.8

331.9

 

 

 

— 7,56

3.9

345,3

0.8

— 8,93

2,8

П р и м е ч а н и я .

1.

— средняя протяженность изо-последовательностей.

2. Кр — константа

Фикеичера;

 

— число диметилсилокси-групп между узлами.

3. Кр. выт. — кратность вытяжки.

4 . Cue ja b найлона

См В

75иЛ

••«*.

 

 

 

 

 

 

На заключительной стадии процесс кристаллизации резко замедляется, что вы­ ражается падением п до значений, равных (или меньших) единице. Эти несоответ­ ствия исходным предпосылкам формальных теорий объясняются неучтенными фак­ торами (постепенным обогащением расплава некристаллизующимися примесями, фракционированием по молекулярным массам в процессе кристаллизации, умень­ шением движущей силы процесса превращения в ходе кристаллизации в результате увеличения свободной энергии макромолекул в аморфных участках и т. п.). Переход

Т а б л и ц а

2.6. Значения

кинетических

параметров

изотермической

 

кристаллизации некоторых полимеров из расплава при повышенном

 

гидростатическом давлении

 

 

 

 

Р. МПа

т, к

»0>

10,<:

ig*

п

О л и г о э т и л е н г л и к о л ь а д и п и н а т

- 2000 [77J

 

 

15,8

311,9

1.78

-8,05

2,3

15.8

313,1

2,24

— 7.56

2.1

15.8

314,5

3.31

— 7.98

2,1

15.8

317.3

6.92

—9,49

2.3

15,8

318,3

10.22

— 12.23

2.9

42,7

316.3

2.09

-6,90

1,9

42.7

317,3

3,1

— 7.5

2.0

42.7

318.5

5.0

— 8,3

2,1

42.7

320.2

7,76

— 10,20

2.5

112.4

322,5

1.0

-10,0

3.2

112.4

323.7

1,45

—9,60

2,9

112.4

324,5

2.95

-10,60

2.9

112.4

325.6

6.7

— 10.40

2.6

112.4

326.3

8,95

— 11.00

2.7

Р, МПа

7 .

К

t 0f5, UP с

 

1ц к

 

и

П о л и б у т е н - 1

( ( М ) „ =

6,46 10»)

[115]

 

 

 

 

50.0

386.1

0,43

 

50.0

389.1

0,48

«

«

 

50,0

396,2

1,0

 

50,0

401.1

3,14

#

 

50,0

405,5

13.3

ф

 

80.0

390.1

0,75

 

80,0

394,1

1,0

 

80,0

400,3

1.5

9

«

 

80,0

410,1

6,57

«

9

9

 

80.0

414,1

30,0

4

 

П о л и э т и л е н

((М )„ =

6,4 10*) [361]

 

 

 

 

84,0

423.7

0,36

— 5,26

1.9

84,0

425.2

1.2

— 6,32

1.9

84 .0

426,7

10,24

— 8.18

2 ,0

195.0

444.7

0.08

— 4.09

1.7

195.0

448.7

0,59

— 5.69

2.1

195,0

450,6

2.1

— 6,80

2 ,0

340,0

466.5

0.05

— 2.11

1.3

340.0

468.9

0.06

— 2,25

1.3

340.0

470.4

0.1

— 3.40

1.6

340.0

472.3

0,1

— 3,64

1.7

510.0

493.4

0.02

— 1.43

1.0

510.0

495.8

0 ,0 2

— 1.45

1.0

510.0

498.3

0 ,0 2

— Ь51

1.1

510.0

500,7

0.05

— 1,83

1.2

510,0

502.2

0.05

— 1.88

1.2

530,0

499,7

0 .0 2

— 1.49

1.2

530,0

501,7

0,025

— 1,56

1.2

530,0

503,6

0,05

— 1,84

1.3

530.0

505,5

0,07

- 1 ,9 9

1.3

от нормального к повышенному гидростатическому давлению также приводит к по­ нижению значений п (табл. 2.6).

Значения параметров уравнения (2.7)» приведенные в табл. 2.5 и 2.6, получены путем стандартной обработки соответствующих изотерм при исследовании кристал­ лизации полимеров из расплава методами дилатометрии, рассеянии деполяризован­

ного

света

или сканирующей калориметрии. Значения a (t) определяли как

теку­

щую степень

кристалличности

по

формуле,

совпадающей с уравнением (2.1),

т. е.

 

 

 

 

а (0

-

fV ( t ) - Y c) / (Y a - Y r),

 

 

 

(2.8)

где

У (/) — текущее

значение

измеряемого

структурно-чувствительного параметра;

Yu и

Ус — см. с. 123.

 

 

 

 

 

 

 

 

Значения полупериода кристаллизации т0,5, являющегося

количественной

характеристикой скорости объемной кристаллизации, были либо

определены не­

посредственно

по

экспериментальным изотермам как

время,

соответствующее

ос(t)

= 0,5,

либо рассчитаны

по формуле x0f5 = (in 2/К)1!п. Если

в оригинальной

работе были приведены значения то1 (время, соответствующее

степени превраще­

ния а (7) =

0,1), пересчет проводился по формуле т0,5 =

тол (in 2/in

Ю)1/*.

 

Г Л А В А 3

РАВНОВЕСНЫЕ СВОЙСТВА В ОБЪЕМЕ

ИПОВЕРХНОСТНОЙ ФАЗЕ

3.1.Р V Т - ХАРАКТЕРИСТИКИ И УРАВНЕНИЯ СОСТОЯНИЯ

Первичную

обработку

результатов измерения

Р—VГ - характеристик проводят

по

уравнению Тэйта [196J:

 

 

 

 

 

AV/V (О, Т) = С In [1 +

Р/В(Г)],

(ЗЛ )

где

ДУ =

[V (О, Т)

V (Р, Т)] — изменение

объема при

изотермическом нагру­

жении образца от нормального давления до давления Р; В (Т) — материальная константа вещества при данной температуре; С — эмпирический параметр. Согласно экспериментальным данным, температурная зависимость параметра В (Т) для мно­ гих полимеров удовлетворительно описывается уравнением

 

 

В (Т) = Вг ехр (—ВгТ).

 

 

(3.2)

Значения параметров уравнений (ЗЛ)

и (3.2)

приведены в

табл. ЗЛ.

 

Т а б л и ц а

ЗЛ.

Значения параметров

уравнений (3.1)

и (3.2)

 

 

 

Полимер

 

 

 

 

I итера-

 

 

 

 

 

тура

Полибутилметакрилат

285,3—307.1

250,9

5,580

[415]

 

 

 

307.1—

473,1

226,7

5,344

|415]

Полибутен-1

изотактический

413.1—

523,1

170,8

4,533

[562]

Полнвин илацетат

 

337.1—

393,1

223,1

3,432

[388]

Поливинилхлорид

 

293.1—

343.1

375,1

2.410

[479]

 

 

 

355.1—

370,1

352,2

5.654

[479]

Полидиметилсилоксан

298,0—343.1

104,1

5,851

[145]

Полинзобутилен

 

325,9—383,1

190,7

4,146

[145]

Полиметилметакрилат

290.3—364.1

356.4

3.229

[415]

атактический

 

 

 

 

292.1—363.1

371,7

3.960

479

 

 

 

386,6-433.1

287.5

4,146

[415

 

 

 

392.9—412,4

385,0

6,720

479

изотактический

2819—299.3

496,8

6.700

[451

 

 

 

32814— 463.3

299,2

4,560

[451

Поли-4-метилпентеи-1

303 1—448,1

208.7

4,533

[564

Поли-о-метилстирол

302 2-355.0

359.6

3.549

[450]

Полипропилен изотактическип

 

 

 

 

 

Полистирол

 

 

 

 

 

 

 

Полисульфон на

основе бис-фенола

 

 

 

 

 

А и 4,4-дихлордифенилсульфона Полициклогексилметакрилат

Полимер

Полиэтилен высокой плотности

высокомолекулярный

низкой плотности

Температурный

B lt МПа

интервал, К

292,5—393,1

447.9

292,6—388,1

475,8

415,1—473,1

176,7

423,1—476,1

173,8

291,8—386,1

305.1

413,1—473,1

168.3

292.2—371,1

323,3

293.1—374,1

275,8

393.1—503,1

186,7

393,1—503,1

192.9

393.1—503.1

196,6

403,1—448.1

187,9

403,1—473,1

177.1

413.1—473.1

198,7

оз« о

т

. . .

. .

4,661

4,558

.

.

4,292

. . .

.

• .

4,391

4.701

4,601

4.796

4.699

5,098

Литера­

тура

[415J

415]

[415]

415]

If! 5] 415]

415]

[415]

563]

5631

563]

415]

[415]

145]

П р и м е ч а н и е . Параметр С для полиэтилена

инзкой плотности равен 0,0970, для поливини­

лацетата— 0,1046, для полизобутилена — 0,0871,

для полндиметилсилокеана — 0,1009, для осталь­

ных полимеров — 0,0894.

 

Уравнение (3.1) не имеет строгого теоретического обоснования. Количествен­ ные корреляции между химической природой полимера и характером сил притя­ жения и отталкивания, действующих между макромолекулами блочных полимеров, находят по уравнениям состояния, простейшее из которых получено путем эмпи­ рической модификации уравнения Ван-дер-Ваальса:

+ л) (V — со) = BRT,

(3.3)

где я, со и В — эмпирические постоянные для данного вещества (табл. 3.2), так называемые внутреннее давление, занимаемый объем и число внешних степеней свободы, приходящихся на один атом главной цепи полимера, соответственно.

Т а б л и ц а 3.2. Значения параметров уравнения (3.3)

Полимер

Температурный

я, МПа

6>,

В

Лите­

интервал, К

Ю3 м3/кг

ратура

Найлон 6.10

298,1-394,1

132,5

0,860

0,94

[291]

 

450.1—494,1

1055,0

0,906

0,37

[291|

Поливинлхлорид

393,1—438,1

475,0

0.549

1,14

[546]

 

393,1— 453,1

414.0

0,608

1,18

[546]

Поликарбонат

438,1—503,1

248,0

0,786

1,16

[546]

Полиметилметакрилат

423.1— 483,1

515,0

0.685

1.48

(546]

Полиоксиметилен

448,1—488.1

270.0

0,630

0,54

(546]

Полиоксиэтилен

348.1—373,1

350,0

0,736

0,97

[139]

Полипропилен изотактический

463,1— 513.1

248.0

0.922

1.15

[546]

Полистирол

393.1—453,1

342,0

0.807

0,96

[546]

Политетрафторэтилен

428,1—518.1

. . .

0.850

2,08

[293]

613,1-653,1

188.0

0,202

0,66

[546]

Полихлортрифторэтилен

473,1— 533,1

342,0

0.309

0,89

[546]

Полиэтилен

 

 

 

 

 

высокой плотности

296.1—373.1

677.0

0,917

0,99

(246]

 

413,1—463,1

347.7

0,976

1,37

[546]

 

413,1— 463,1

302,0

0,957

1,37

[546]

низкой плотности

413,1—523,1

677.0

1,110

0,99

[246]

298.1—353,1

317,0

0.875

0,99

[246]

П р и м е ч а н и е . Состав найлона 6.10 см. * табл. 1.3.

Теоретически более обоснованным является применение к полимерам принципа «соответственных состояний». В рамках этих подходов искомое уравнение состоя­ ния в общем виде записывается следующим образом:

PV/T =

/ (V,

Г),

(3.4)

где Я — Р/Р*9 V = VlV*, Т = Т/Т*;

Р*9

V*

и Т * — параметры приведения

(вид функции f (V9Т) определяется главным образом предполагаемой зависимостью энергии когезии от объема). Для описания РV— Т-характернстик полимеров при­ меняются следующие основные уравнения состояния в приведенных переменных.

Уравнение Прнгожина для прямоугольного потенциала межмолекулярного

взаимодействия:

 

~PV/T ~ (1 — 2 - ,/6V - 1/3)~1 + 27 1(AV~4 — BV~2 ,

(3.5)

где А н В — геометрические константы, значение которых определяется типом пред-

полагаемой

элементарной

ячейки жидкости.

 

 

 

 

 

 

 

Уравнение

Флорн:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

~Р\ПТ = У|/3 (К|/3 — 1)-‘ — (К7У“ 1.

 

 

(3.6)

Уравнения

Симхи—Сомсииского:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

PV/T = [1 — 2~1/6у (*/К)_1/3]_1 + (2уif) (yV)~2 [1,011 (уК)~2 — 1,2045];

(3.7)

( Р /З С ) [1 — у-1In (1 — у)\ = ( Р / 6 Г )

(yV)-’ [2,409 — 3,033 (yV)~2] +

 

 

 

+ [2-

1/6Р (р К )-,/3 - 1 /3 ] [1 -

2~'/ ц(p V )-I/3] - ‘,

 

 

(3.8)

где р — степень полимеризации, совпадающая с числом сегментов

макромолекулы;

3С — число

внешних

степеней свободы, приходящихся

на одну

макромолекулу

(ь практических

расчетах

обычно

принимают

р!ЗС

!).

 

 

 

Уравнение Сэичеза:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

К - г + я + Г П п О - р - ^ + й - ^

о .

 

 

(3.9)

Уравнение

Берета— Просннца:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

PV/T= [4 ■0,7405/V— 2 (0,7405/J02]/(l — 0,7405/К)3— (V/T) (dW/dV)~,

(3.10)

 

 

4

m

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

где (dW/dV)~=~ £

V

(rn^nm/Vm+1) (1 /Г1- 1).

 

 

 

 

 

1

n=\ m=l

 

 

при разных m и п табулированы [146].

Значения безразмерных параметров

 

Значения параметров уравнений (3.5)— (3.10) для полимеров приведены в табл.

3.3—3.7. Область количественной

применимости уравнений (3.6)и

(3.9)

ограничи­

вается сравнительно низкими давлениями,

тогда

как

уравнения (3.7)

и (3.8) при­

менимы для

расчета

до давлений

порядка 250

МПа

[559—561].

 

 

 

Т а б л и ц а

3.3.

Значения

параметров

уравнения (3.5) для расплавов

 

 

некоторых полимеров

[196]

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Полимер

 

Г * ,

1 0 -3

к

V*,

10* М''/кг

Р*, МПа

 

с/р

Полидиметилсилоксан

 

 

3,148

 

 

0,898

 

416

 

0.54

Полистирол

 

 

 

 

5.071

 

 

0.908

 

495

 

0.57

 

 

 

 

 

5,200

 

 

0,920

 

392

 

0,44

 

 

 

 

 

5,105

 

 

0,912

 

588

 

 

 

Политетра фторэтилен

 

 

3,766

 

 

0.882

 

250

 

*0Л8

Полиэтилен

 

 

 

 

4.247

 

 

2.214

 

400

 

0,18

П р и м е ч а н и е ,

с / р — число

внешних

степеней

свободы в расчете на повторяющийся элемент

цепи, определяемое нэ параметров приведения р *

и Т*.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

П олимер

 

 

Т*,

V9,

/>•,

 

 

 

 

 

10“ 3 К

Юэ м3/к г

МПа

Полибутен-1 изотактический (в расплаве выше Тт [561])

7,940

1.031

394

Поли- р-валеролактон

 

 

 

 

6.310

0,739

678

Полигексаметиленадипннат

 

 

6,600

0,779

628

Полидиметилсилоксан

 

 

 

 

5.530

0.839

334

Полиизобутилен

 

 

 

 

 

7,580

0,949

440

при Т=423,1

К

 

 

 

 

8,340

0,968

410

1,4-Полиизопрен (цис)

 

 

 

 

6,775

0,943

508

Поли-е-капролактон

 

 

 

 

6,360

0,771

645

Поли-4-метилпентен-1

(в расплаве выше Т т

[561])

8.310

1.084

319

Поли-р-пропиолактон

 

 

 

 

6,150

0,640

808

Полипропилен изотактический

 

 

8,320

1.065

343

(в расплаве выше Тт [561])

 

 

7.420

0,810

537

Полистирол

 

основе бис- фенола А и

 

Полисульфон на

4,4-дихлор-

9,330

0.700

738

дифенилсульфона (в расплаве выше Тт [561])

7.080

0,421

396

Политетрафторэтилен

расплаве

выше

Тт [561])

Полиэтилен

 

 

 

 

 

 

6,500

1,000

477

при 7=423,1

К

 

 

выше Тт [561])

7,345

1,026

452

низкой

плотности

расплаве

7,673

1.031

464

Полиэтиленадипинат

 

 

 

 

6.420

0.700

720

Полиэтиленоксид

(прн 7=331 К)

 

 

6,460

0,753

657

Полиэтиленсебацинат

 

 

 

 

6,250

0,782

626

Полиэтилентерефталат (в расплаве выше Тт [561])

8,830

0,663

800

Т а б л и ц а

3.5.

Значения параметров уравнений (3.7) и (3.8) для расплавов

 

некоторых полимеров

[79,

414, 478,

559]

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7*,

к*,

/>*,

с/р

 

 

Полимер

 

ю -* К

10* и*/кг

МПа

Полибутен-1 изотактический

 

10,808

1,164

609

0,44

Полибутилметакрилат

 

 

 

9,988

0,930

846

1.34

Поливинилацетат

 

 

 

 

9,412

0,814

941

0,84

 

 

 

 

 

 

9,419

0,814

916

 

Поливинилхлорид

 

 

 

 

11,320

0,711

1035

0,48

Полидиметилсилоксан

 

 

 

7,893

0,960

506

1,09

Полиизобутилен

(цис)

 

 

11,220

1.090

732

 

1,4-Полиизопрен

 

А

9,831

1,077

747

0,67

Поликарбонат на основе бис-фенола

12.130

0.810

(916)

 

Полиметилакрилат

 

 

 

9.200

0,793

(1099)

 

Полиметилметакрилат

 

 

 

11,890

0,835

930

0,79*

 

 

 

 

 

 

11,920

0,837

915

0,77

 

 

 

 

 

 

11,490

0,822

899

 

изотактический

 

 

 

11,170

0,816

1009

0,89*

Поли-4-метилпентен-1

 

 

 

11,481

1,230

454

0,49

Поли-а-метилстирол

 

 

 

12,700

0,915

(779)

 

 

 

 

 

 

 

12,790

0,843

(843)

 

Поли-о-метилстирол

 

 

 

12,740

0.976

746

0,82

Полипропилен

 

 

 

 

8,966

1,123

 

 

атактический

 

 

 

 

844

 

изотактический

 

 

 

11,155

1,195

531

*0.28*

Полистирол

 

 

 

 

 

12.680

0,960

745

0,71

 

 

 

 

 

 

12,700

0,963

764

0,72

 

 

 

 

 

 

 

 

т \

V*.

Р * .

с/р

 

 

 

 

 

Полимер

 

 

1 0

* к

10Эм3/к г

МПа

 

 

 

 

 

 

 

,

4'-Д Н -

12.560

0,788

1088

3,64

 

хлордифеиилсульфоиа

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7,906

0,424

696

0,45

 

Политетрафторэтилен

 

 

 

 

 

 

 

11,290

0,891

838

1.34

 

Полициклогексилметакрилат

 

 

 

Полиэтилен

 

 

 

 

 

 

9,205

1.129

897

0,37

 

высокой плотности

 

 

 

 

 

 

 

10,046

1.155

716

0.28

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

низкой плотности

 

 

 

10,139

1,160

695

• •

 

 

 

10 328

1,164

677

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10,620

1.167

704

 

 

Полиэтилентерефталат

 

 

 

10.870

0.741

(1083)

• .

»

 

 

 

11,540

0,886

(869)

 

 

Полиэтилметакрилат

 

 

 

 

 

Статистические сополимеры

 

 

 

 

 

 

 

 

 

октилметакрилата и N -BHI

|ри

 

 

 

 

 

 

мольном

соотношении

 

 

 

14,400

1,002

868

1,52

 

1 :1

 

 

 

 

 

 

 

1 :2

 

 

 

 

 

 

13,970

0,946

760

1.22

 

1 :3

 

 

 

 

 

 

15.070

0,937

795

1,18

 

1 : 4

 

 

 

 

 

 

16,750

0,901

755

0.98

 

1

:9

 

 

 

 

 

 

18,030

0,904

885

1.07

 

П р и м е ч а н и я .

1.

В скобках

приведены

теоретические

значения Р * . 2, с/р

число внешних

степеней свободы в расчете на повторяющийся элемент цепи, определяемое из параметров

приве*

дения

Р * и Т* [389].

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Т а б л и ц а

3.6. Значения

параметров

уравнения (3.9)

для расплавов

 

 

 

некоторых полимеров [465af 560]

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Полимер

 

 

г *,

к

У*,

Юл м3/кг

Р * . МПа

 

Полибутен-1 изотактический

 

741

 

 

1.142

312

 

Полибутилметакрилат

 

 

627

 

 

0.889

416

 

Поливинилацетат

 

 

 

590

 

 

0.779

492

 

Полидиметилсилоксаи

 

 

475

 

 

0.905

292

 

Поли-2, 6-диметилфениленоксид

 

739

 

 

0.844

 

 

 

Полиизобутилен

 

 

 

643

 

 

1.027

342

 

Полиметилметакрилат

 

 

696

 

 

0.789

488

 

Поли-4-метилпентен-1

 

 

785

 

 

1.202

262

 

Поли-о-метилстирол

 

 

768

 

 

0,926

367

 

Полипропилен

изотактический

 

785

 

 

1.182

269

 

Полистирол

 

 

бис-фенола

 

735

 

0.905

346

 

Полисульфон

на

основе

А

866

 

 

0,773

602

 

и 4,4'-дихлордифенилсульфона

 

 

 

 

 

 

 

 

Политетрафторэтилен

 

 

612

 

 

0.441

352

 

Полициклогексилметакрилат

 

697

 

0.849

414

 

Полиэтилен

 

 

 

 

649

 

 

1,107

412

 

высокой плотности

 

 

673

 

 

1,129

346

 

низкой плотности

 

 

700

 

 

1,132

404

 

Полиэтилентерефталат

 

 

830

 

0,735

640