Properties of polymers

2.2. Свойства полимеров при их переработке
 
Практически все полимеры перерабатываются из расплавов или довольно 
концентрированных растворов. В каждом методе переработки полимера можно 
выделить четыре стадии, которые зачастую тесно связаны друг с другом. К этим 
стадиям относятся следующие: 
1. Транспортирование полимерного материала в формующее устройство, 
например, в литьевой машине. При этом существенны характеристики 
переноса, т. е. его теплопроводность. 
2. Подготовка полимерного материала (главным образом путем нагревания) 
к процессу формования. При этом существенны теплофизические харак-
теристики полимера. 
3. Формование изделия (здесь существенную роль играют реологические 
характеристики полимера). 
4. Фиксирование требуемой формы изделия (здесь важны также такие 
свойства, как теплопроводность, скорость кристаллизации и т. д.). 
На каждой из перечисленных стадий полимер подвергается воздействию 
изменяющихся температур, внутренних и внешних напряжений. Каждое из по-
добных воздействий вносит свой вклад во внутреннюю структуру полимера. 
Под технологическими свойствами полимеров понимают совокупность их 
характеристик, определяющая выбор процесса переработки. Набор показателей, 
входящих в эту совокупность, зависит от конкретно решаемых научных или 
практических задач. Основные технологические свойства можно подразделить 
на несколько групп: 

---

18 

реологические; 

теплофизические; 

физические характеристики в твердом состоянии. 
В свою очередь реологические свойства подразделяются на следующие: 

вязкостные, определяющие механизмы и процессы вязкого течения; 

высокоэластические, характеризующие способность полимерного мате-
риала развивать и накапливать при течении необратимые деформации; 

релаксационные, определяющие процессы релаксации касательных и 
нормальных напряжений, высокоэластической деформации, ориентации 
цепей полимеров и т. п. 
Эти реологические свойства полимеров проявляются, как правило, ком-
плексно, при различных типах деформирования, имеющих место в процессах пе-
реработки, а также при растяжении полимеров в твердом или жидком состояни-
ях. 
Теплофизические свойства и структурные характеристики определяют от-
ношение полимерного материала к нагреванию и охлаждению (коэффициенты 
тепло- и температуропроводности, удельная теплоемкость и т.д.) и подчиняются 
законам термодинамики и теплопередачи. Эти свойства характеризуются изме-
нением объема полимеров при воздействии на него температуры (тепловое рас-
ширение и сжатие), термомеханические и структурные превращения (агрегат-
ные, физические, фазовые состояния и переходы, например, стеклования, кри-
сталлизации, плавления) и другими особенностями поведения полимера при пе-
реработке. 
Реакции полимеров под напряжением во многом определяют не только 
реологические свойства и выбор температурно-скоростных режимов переработ-
ки, но и комплекс эксплуатационных характеристик получаемых изделий. 
Физические характеристики полимеров в твердом состоянии включают ко-
эффициент трения, насыпную плотность, сыпучесть, склонность к агломерации и 
слеживанию и другие характеристики сырья, перерабатываемые в виде порошка, 
гранул и т. д. Эта группа технологических свойств определяет также важные 
процессы, как дозирование материала, его захват рабочими органами перераба-
тываемых машин и т. п.