Polimer anyagszerkezettan

Tartalom

BEVEZETÉS 1
1. A TOMOK FELÉPÍTÉSE, A PERIÓDUSOS RENDSZER NÉHÁNY SAJÁTSÁGA_5
1.1. Szén 6
1.2. A szén kristályos formái: gyémánt és grafit 7
2. A TOMOK KÖZÖTTI KÖTÉSTÍPUSOK 9
2.1. Kovalens kötés 9
2.2. Ionos kötés 10
2.3. Fémes kötés 10
2.4. Másodlagos kötések 10
2.4.1. van der Waals kötések 10
2.4.2. hidrogén kötés 11
2.4.3. dipólusmomentumok 11
3. A POLIMER MOLEKULÁK KONFIGURÁCIÓS VAGY KÉMIAI SZERKEZETI FELÉPÍTÉSE 12
3.1. Konfiguráció és konformáció 12
3.2. Konfigurációs szerkezeti felépítés 13
3.2.1. Fej-láb, ill. fej-fej kapcsolódás 13
3.2.2. Sztereoregularitás 14
3.2.3. Cisz-transz izoméria 15
3.2.4. Elágazási izoméria 15
3.2.5. A kopolimerizáció hatása a polimer molekulák felépítésére 15
4. POLIMEREK MOLEKULA TÖMEG ELOSZLÁSA 17
4.1. A moltömeg és a polimerizációs fok 17
4.2. A molekulatömeg eloszlás és jellemzői 18
4.3. Súlyozott átlagértékek és eloszlások 19
4.4. A molekulatömeg átlagértékének és eloszlásának mérési módszerei 21
4.5. A polimolekularitás befolyása a polimer tulajdonságaira 22
5. POLIMEREK OLDHATÓSÁGA 24
5.1. Kohéziós energia 25
5.2. Polimerek oldhatósága 25
53. A polimerek oldhatóságának kritériuma, oldhatósági paraméter 25
5.3.1. Oldhatósági paraméter 26
6. POLIMER OLDATOK TERMODINAMIKÁJA 29
6.1. Kismolekulájú oldatok keveredése 29
6.1.1. Ideális oldatok 29
6.1.2. Valódi (kismolekulájú) oldatok 29
6.2. Polimer oldatok keveredése 30
6.2.1. Polimer oldatok keveredési entrópiája 30
6.2.2. Polimerek keveredési hője és a polimerek keveredési szabad entalpiája 31
6.2.3. A polimer oldat keveredési szabad entalpiája 32
7. POLIMEREK MORFOLÓGIAI ÁTTEKINTÉSE, KRISTÁLYOSSÁG 33
7.1. Eltérések a kis- és nagy molekulájú anyagok viselkedésében.33
7.1.1. Hosszútávú rugalmasság jelentkezése 33
7.1.2. Kristályosságbeli eltérések_34
7.1.3. Különböző szintű morfológiai egységek kialakulása 37
7.2. Morfológiai áttekintés 38
7.2.1. Krisztallítok_ 41
7.2.2. Amorf területek 43
7.2.3. Szferolitok 44
7.2.4. Egykristályok 50
7.2.5. Fibrillák 53
7.2.6. Egyéb szerkezeti képződmények 57
7.2.7. A polimer morfológia általános képe 59
8. MÓDSZEREK A POLIMEREK SZUPERMOLEKULÁRIS SZERKEZETÉNEK TANULMÁNYOZÁSÁRA 61
8.1. Dilatometria 61
8.2. Fény mikroszkópia 63
8.3. Fényszóródás polimereken 65
8.4. Elektronmikroszkópia 67
8.4.1. Transzmissziós elektronmikroszkópia (TEM 67
8.4.2. Pásztázó (scanning) elektronmikroszkópia (SEM 68
8.5. Röntgen diffrakció 70
8.5.1. Normál (nagyszögű) diffrakció 70
8.5.2. Kisszögű diffrakció 71
8.6. Termoanallzis 72
8.6.1. Diffenciál termoanallzis (DTA) 72
8.6.2. Differenciál scanning kalorimetria (DSC) 73
8.6.3. Polimerek olvadása 77
9. POLIMEREK MOLEKULÁRIS SZERKEZETÉNEK VIZSGÁLATA RÖNTGENDIFFRAKCIÓVAL_79
9.1. Optikai és röntgenszint_79
9.2. A röntgendiffrakciós vizsgálatok hasonlósága a fénydiffrakcióhoz_79
9.3. A röntgendiffrakció alapfogalmai_81
9.4. Az interferencia feltétele, az interferenciakép geometriája_85
9.5. A röntgenfelvételek fajtái. A száldiagram _88
9.6. Porfelvételek. Diffraktométer_92
9.7. A röntgendiffrakciós képek kiértékelése; a fontosabb kiértékelési szempontok_94
9.8. Azonosítás a röntgendiagramok alapján _94
9.9. Identitási periódus_95
9.10. A molekulaláncok oldalirányú rendezettsége_100
10. MAKROMOLEKULÁK ORIENTÁCIÓJA_103
10.1. Mono- és biaxiális orientáció; pólusábrák_103
10.2. Vizsgálati módszerek az orientáció meghatározására_104
103. Hideg nyúlás, nyakképződés_106
10.4. Az orientáció meghatározása röntgenfelvételekből_107
10.5. Orientációs típusok a röntgenfelvételen _111
10.6. Az orientáció mérésének kísérleti eredményei_112
10.7. Az orientáció meghatározása az optikai kettőstörés segítségével_121
10.8. Az orientáció meghatározása ultrahang segítségével_122
10..9. Az amorf orientáció meghatározásának jelentősége és kísérleti eredményei._126
11. A KRISTÁLYOS RÉSZECSKENAGYSÁG MEGHATÁROZÁSA_129
11.1. Az átlagos kristályos részecskenagyság meghatározása_129
11.2. A kristályos részecskenagyság eloszlásának meghatározása_132
12. A POLIMEREK KRISTÁLYOSSÁGÁNAK MEGHATÁROZÁSA_133
12.1. A kristályosság (kristályos tömeghányad) definíciója_ 133
12.2. A röntgenfelvételen jelentkező szórások szétválasztása__134
12.2.1. Háttérszórás vagy alapfeketedés megállapítása __ 134
12.2.2. Az amorf görbe lefutásának meghatározása___ 135
12 J. A kristályosság számítása az amorf és a kristályos szóródás ismeretében_136
12.3.1. Kiértékelés egyedi röntgenképek alapján__137
12.3.2. Kiértékelés a röntgenképek összehasonlításával, ha amorf minta előállítható_ 141
12.3.3. Kiértékelés a röntgenképek összehasonlításával, ha amorf minta nem állítható elő_ 143
12.4. A kristályosság meghatározása sűrűségméréssel_146
12.5. Egyéb kristályosság-meghatározási módszerek áttekintése_149
12.6. A röntgen interferenciaképek matematikai leírása_151
12.7. A kristályos részecskenagyság változásának hatása a röntgenképre__155
12.8. A kristályosság változásának hatása a röntgenképre_155
12.9. A polipropilén hőkezelése során lejátszódó folyamatok._158
13.POLIMEREK SZERKEZETE ÉS MAKROTULAJDONSÁGAI KAPCSOLATA 159
13.1. Polimerek szerkezeti gráfja_159
13.2. A szerkezeti szintek és a makrotulajdonságok kapcsolata 160
13.1.1. Az átlagos anyagtulajdonságok becslése_ 160
13.1.2. A polimer anyagok deformáció komponensei_ 160
14. POLIMEREK MECHANIKAI VISELKEDÉSE ÉS SZILÁRDSÁGA 165
14.1. A mechanikai anyagvizsgálatok általános sémája__ 165
14.2. Polimerek mechanikai tulajdonságai a fémekhez hasonlítva__166
143. Polimerek időfüggő viselkedése mechanikai terhelések esetén__ 168
14.3.1. Kúszás_ 168
14.3.2. Feszültségrelaxáció_ 170
14.3.3. Kvázistatikus hiszterézis ciklikus vizsgálatoknál_ 172
14.4. Polimerek viselkedése dinamikus terhelések esetén _174
14.4.1. A vizsgálat sebességének befolyása_ 174
14.4.2. Dinamikus jellemzők periódikus gerjesztés esetén_ 175
14.5. Polimerek szilárdsági tulajdonságai_181
14.5.1. Polimerek szilárdsága és a szerkezet kapcsolata_ 181
14.5.2. Az igénybevétel típusának befolyása a kvázistatikus szilárdsági jellemzőkre_ 184
14.5.2. Polimerek tartós szilárdsági jellemzői__ 186
14.5.3. Polimerek szívóssága, ütésállósága_ 189
15. POLIMEREK VISELKEDÉSE A HŐMÉRSÉKLET VÁLTOZÁSA MELLETT 193
15.1. Polimerek fizikai állapotai a hőmérséklet függvényében_193
15.2. Polimerek termomechanikai görbéi___197
15.2.1. A termomechanikai görbék meghatározási módjai_ 197
15.2.2. Polimertípusok jellemző termomechanikai görbéi_ 198
15.2.3. A polimer szerkezete és a termomechanikai görbeparaméterek kapcsolata_203
15.2.4. A vizsgálati sebesség befolyása a termomechanikai viselkedésre_208
153. A hőmérséklet befolyása a polimer egyéb mechanikai jellemzőire_211
15.3.1. A szakítógörbe alakjának változása a hőmérséklet függvényében_211
15.3.2. A hőmérséklet befolyása a polimerek időfüggő mechanikai viselkedésére_213
15.3.3. A hőmérséklet befolyása a feldolgozási tulajdonságokra_214
16. POLIMEREK VISELKEDÉSE A NEDVESSÉGTARTALOM VÁLTOZÁSA MELLETT 216
16.1. Polimerek állapotváltozásai az oldószertartalom függvényében_216
16.2. Polimerek nedvességfelvételi mechanizmusa_218
16.2.1. A nedvszívóképességet befolyásoló tényezők_219
16.3. A nedvességtartalom befolyása a mechanikai tulajdonságokra_221
16.3.1. A nedvességtartalom befolyása a szilárdsági jellemzőkre_221
16.3.2. A nedvességtartalom befolyása a feldolgozási tulajdonságokra_223
17. SZILÁRD POLIMEREK MECHANIKAI VISELKEDÉSÉNEK MATEMATIKAI LEÍRÁSA 224
17.1. A mechanikai viselkedés leírása időtartományban_224
17.1.1. Mechanikai modellelemek_225
17.1.2. A deformációkomponensek modelljei_226
17.1.3. A feszültségrelaxáció modellezése_230
17.1.4. A kúszás modellezése___244
17.1.5. A kvázistatikus hiszterézis modellezése_249
17.1.6. A lineáris viszkoelaszticitás alapegyenletei_257
17.2. A mechanikai viselkedés leírása frekvenciatartományban_259
17.2.11 Az egyszerű modellek válasza dinamikus gerjesztésre_259
17.2.2. Az általánosított modellek válasza dinamikus gerjesztésre_264
17.2.3. A lineáris viszkoelaszticitás alapegyenletei dinamikus gerjesztések esetén__266
173. Polimerek lineárisan viszkoelasztikus viselkedésének határai_267
17.3.1. A lineáris és nemlineáris viselkedés különbségei_267
17.3.2. A szakítógörbe és a relaxációs görbe kapcsolata__268
18. A TARTÓS TERHELÉSI VIZSGÁLATOK GYORSÍTÁSI MÓDSZEREI 272
18.1. Polimerek viselkedésének modellezése tartós terhelések esetén 272
18.2. A hőmérséklet-idő hasonlósági elv alkalmazása _273
18.2.1. A hőmérséklet-idő szuperpozíció_273
18.2.2. A WLF egyenlet és alkalmazásai_276
18.2.3. Mestergörbe szerkesztése___277
183. Egyéb hasonlósági elvek_279
19. POLIMEREK EGYÉB FIZIKAI ÉS KÉMIAI TULAJDONSÁGAI 281
19.1. Polimerek hőtechnikai és égési tulajdonságai _281
19.1.1. Polimerek hőtani jellemzői__281
19.1.2. Polimerek hideg- és hőállósága 282
19.1.3. Polimerek égési tulajdonságai 284
19.2. Polimerek akusztikus jellemzői_ 284
19.3. Polimerek optikai tulajdonságai 285
19.4. Polimerek villamos tulajdonságai 286
19.5. Polimerek viselkedése vegyi környezetben 287
19.6. Polimerek viselkedése biológiai környezetben 287
19.7. Polimerek viselkedése a technoklímában 288
19.7.1. Polimerek öregedési folyamatai 288
19.7.2. Az öregedés hatása és gátlása 289
20. POLIMEREK TULAJDONSÁGMÓDOSÍTÓ ELJÁRÁSAI_291
20.1. A tulajdonságmódosítás kémiai módszerei _ 291
20.2. Keverékpolimerek___292
20 J. Társított polimerek_ 293
IRODALOM_ 297
ANYAGJELÖLÉSEK__299

Témakörök