ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Разработка новых полимеров и композиционных материалов из "Основы создания технологического процесса получения полимеров" Важно отметить, что ни одна из этих структур практически до сих пор не устарела. Возможно, это свидетельствует о молодости науки о полимерах, огромных еще неиспользованных резервах, которые заключены в каждом типе структур. [c.48] Изучение фундаментальных зависимостей структура — состав— свойства представляет собой грандиозную научную задачу. Она составляет предмет исследования ряда частично перекрывающихся научных дисциплин физики полимеров, механики полимеров, реологии полимеров, физической химии полимеров, полимерного материаловедения. [c.48] Несмотря на крупные достижения в области теории строения высокомолекулярных соединений, широкий фронт работ в академических учреждениях и университетах, большинство технических достижений по созданию новых полимеров и композиционных материалов базируется на экспериментальных эмпирических исследованиях. Особенно это относится к многообразным композиционным материалам, компоненты которых часто подбираются на основании самых общих рассуждений. [c.48] Пример 1. Высокомолекулярный полиэтилен широко исследуют в лабораториях всего мира около 50 лет. За это время опубликовано несколько тысяч научных работ, сотни патентов и десятки монографий о его структуре и свойствах. [c.48] Пример 2. Еше в 40-х годах для повышения ударной прочности xpvni o-го полистирола к нему стали добавлять каучук, исходя из чисто логических соображений. Позднее была создана гамма ударопрочных полимерных материалов с весьма сложной структурой. Фундаментальные исследования о влиянии добавок эластомеров на разрушение стеклообразных поли,черов начались значительно позже, когда уже существовала крупнотоннажная промышленность пронзводства ударопрочных пластиков. В настоящее время существует по крайней мере шесть или семь теорий такого упрочнения [24, 25], но все они носят качественный характер и не обладают предсказательной силой. [c.49] Пример 3. Если линейный полиэтилен низкой плотности и ударопрочный полистирол создали ученые, занимавшиеся технологическими разработками, то полимеризациопно-способные олигомеры создал А. А. Берлин, занимавшийся фундаментальными исследованиями [26J. Некоторые преимущества олигомерной технологии можно было бы предвидеть низкую вязкость, высокую скорость отверждения по радикальному механизму, отсутствие выделения низкомолекулярных веществ (сравните с поликонденсационным отверждением), низкую усадку и малые тепловыделения. Однако многие его оппоненты считали, что эта технология бесперспективна. [c.49] Решающее слово было сказано технологами, которые на основе поли-меризациоино-способных олигомеров создали высокоэффективные технологические процессы получения безрастворных покрытий, отверждаемых фото-и радиационным методами. [c.49] Неправильно выбранная методика оценки технологических свойств или неправильно выбранные ориентиры для сравнения могут свести на нет весьма перспективные разработки. [c.49] Рассмотрим несколько примеров. [c.49] Пример 4. Ранее уже упоминалось об относительной неудаче американской фирмы Standard Oil of Indiana исследователи которой первыми синтезировали полиэтилен при низком давлении. При оценке технологических и потребительских свойств нового материала прототипом для сравнения был выбран полиэтилен низкой плотности, поскольку считалось, что создан был конкурирующий материал. При такой постановке задачи новый материал получил у экспертов, естественно, отрицательную оценку он имел более низкую текучесть расплава, меньшие гибкость и прозрачность, более высокую жесткость. На основании такой оценки новый материал был забракован. [c.49] Исследовательская группа К- Циглера получила аналогичный материал в лаборатории независимо почти 3 года спустя. Однако в отличие от предшественников эти исследователи сумели быстро разобраться в том, что имеют дело с новым типом полиэтилена, от которого нужно ждать других свойств. Оценка технологических свойств и определение перспективных областей применения ПЭВП, отличных от областей использования ПЭНП, были проведены быстро и тщательно и определили пути промышленного развития полиэтилена высокой плотности [27]. [c.50] Пример 6. Оценка технологических свойств полимеризационно-наполнен-ного полиэтилена высокой плотности, разработанного в СССР [28], проводилась одновременно несколькими специализированными организациями, включая американскую фирму Во у СЬетша , проявившую интерес к покупке лицензии на этот материал. [c.50] Результаты оценки были отрицательными. Все специалисты считали, что материал ке перерабатывается из-за высокой молекулярной массы матрицы. Однако попытки снизить молекулярную массу в процессе синтеза привели к резкому охрупчиванию материала. И только одной группе (работавшей, кстати, в наиболее тесном контакте с синтетиками) удалось показать, что при переработке материала нетрадиционными для полиэтилена методами спекания и прессования можно полностью реализовать его уникальные свойства. [c.50] Исследования поведения новых материалов при эксплуатации в различных условиях — специфическая задача материаловедения. Анализ полученных данных позволяет уточнить области применения, сроки использования, эффективность, необходимость стабилизации и модификации и т. п. Обычно в исследовательских работах по созданию новых полимерных материалов используют ускоренные методы старения и стендовые испытания для прогнозирования долгосрочного поведения нового материала. Но это не исключает и так называемых натурных испытаний. [c.50] Пример 7. Полимерные трубы предназначены для долговременного использования, причем их преимущество по сравнению с металлическими и керамическими трубами во многом определяется именно большим сроком эксплуатации. Существующий международный стандарт испытаний пластмассовых труб под гидравлическим напором при нескольких температурах позволяет прогнозировать их поведение на 50 лет. Для труб, изготовленных из термопластов, реальное время эксплуатации пока составило 30 лет. Они успешно выдержали этот срок и существует уверенность, что они выдержат и прогнозируемый. [c.50] Вернуться к основной статье