Для аморфных полимеров известны три физических состояния: стеклообразное, высокоэластическое и вязкотекучее.
Стеклообразное состояние характеризуется наличием колебательного движения атомов, входящих в состав полимерной цепи, около положений равновесия.
Высокоэластическое состояние характеризуется наличием колебательного движения всех звеньев цепи (крутильные колебания), вследствие чего цепь полимера способна изгибаться.
Вязкотекучее состояние характеризуется подвижностью всей макромолекулы, как единого целого, относительно других молекул.
Температуры перехода аморфного полимера из одного физического состояния в другое:
При повышении температуры полимер сначала находится в стеклообразном состоянии, а с появлением колебательного движения звеньев он переходит в высокоэластическое состояние и при высокой температуре с момента проявления движения всей макромолекулы полимер переходит в вязкотекучее состояние.
При понижении температуры полимер проходит все три состояния в обратном порядке. Средние температуры областей перехода называются температурами перехода, соответственно, температура стеклования Тс и температура текучести Тт.
Механические свойства физических тел, в том числе и полимеров, определяют их отклик на внешнее силовое воздействие. Под действием приложенного напряжения
где F – приложенная сила,
а S – площадь поперечного сечения
образца,
физическое тело меняет размеры (деформируется). Величину деформации оценивают как относительное изменение размеров тела. Например, в случае одноосного растяжения деформацию определяют как
где l – линейный размер деформированного тела, а l0 – исходный линейный размер.
Взаимосвязь напряжения и деформации описывается двумя базовыми законами: для идеально упругих тел – законом Гука
