ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Предел прочности при растяжении и относительное удлинение при разрыве из "Пластификаторы" При переработке производных целлюлозы или полимеризационных пластиков с применением пластификатора всегда наблюдается повышение эластичности пластифицированных образцов и одновременное снижение предела прочности при растяжении. Для ряда линейных полимеров, получаемых методом поликонденсации, особенно для тех, которые отличаются повышенной эластичностью, добавление пластификаторов не вызывает заметного повышения относительного удлинения при разрыве. Присутствие пластификаторов в этих системах чаще проявляется в снижении предела прочности при растяжении при практически неизменном удлинении образца. В некоторых случаях наряду с понижением предела прочности при растяжении, по мере увеличения содержания пластификатора, снижается и относительное удлинение при разрыве. [c.91] Способ приготовления системы полимер — пластификатор оказывает доминирующее влияние на абсолютные значения величин предела прочности при растяжении и относительного удлинения при разрыве. Поэтому для сравнительных оценок пластификаторов необходимо сохранять одинаковые условия приготовления образцов и их испытаний. При этих условиях наиболее эффективным считается пластификатор, который при наименьшем его содержании в смеси вызывает наибольшее относительное удлинение при разрыве при одновременном минимальном снижении предела прочности при растяжении. [c.91] Относительное удлинение при разрыве пластифицированных образцов также свидетельствует о специфическом действии камфоры и более интенсивном действии дибутилфталата с увеличением его концентрации в системе но сравнению с действием касторового масла. Для касторового масла и камфоры характерно постепенное повышение величины относительного удлинения до максимальных значений. Смазывающее действие касторового масла приводит к более высоким абслютным значениям удлинения по сравнению с величинами, обусловленными пластифицирующим действием камфоры. Пластифицирующее действие дибутилфталата проявляется только при 20%-ном содержании его в нитрате целлюлозы при 15 %-ном содержании оно почти не проявляется. Наблюдаемое прекращение роста удлинения при введении 45 % дибутилфталата совпадает с резким падением прочности и может быть объяснено начавшимся процессом внедрения несвязанных молекул дибутилфталата в сольватную оболочку комплекса нитрата целлюлозы с дибутилфталатом. Максимум удлинения, наблюдаемый в случае пр11менения касторового масла, автор объясняет присутствием избыточного его количества, проявляющимся в выпотевании пластификатора. [c.93] На кривой, соответствующей модулю упругости Е, тоже проявляется заметное своеобразие камфоры при сочетании ее с нитратом целлюлозы, в полной мере способствующее развитию пластичности. Пластическим удлинением Вадано считает ту часть кривой удлинения, которая проходит параллельно оси абсцисс. Приведенное им математическое выражение зависимости пластического удлинения от процентного содержания пластификатора показывает, правда в несколько идеализированной форме, тенденцию к резкому снижению этой величины в случае применения дибутилфталата или касторового масла и заметное возрастание этой величины для пленок, пластифицированных камфорой. Однако автор не разделяет точку зрения Вадано, что более высокое пластифицирующее действие дибутилфталата выражается в придании пластическим массам (целлулоиду) большей эластичности. [c.93] При переработке целлулоида очень важно учитывать, что с повышением температуры уменьшается предел прочности при растяжении и увеличивается относительное удлинение при разрыве. Эти данные, измеренные Вадано для смесей целлулоида с 30% камфоры, представлены в табл. 29. [c.94] Многочисленные исследования действия пластификаторов различного строения на механические свойства пленок из нитрата целлюлозы, содер-жаш,его около 12% азота, позволили автору установить влияние вязкости пластифицируемого нитрата- целлюлозы, что соответствует также результатам исследований, проведенных другими авторами . [c.94] С помощью кривых напряжение — деформация, снятых для пленок из пластифицированного нитрата целлюлозы, можно установить, какое нужно вводить количество пластификатора, чтобы получалось нужное относительное удлинение при требуемом пределе прочности при растяжении. Те же испытания позволяют установить напряжение, которое развивается в пленках, содержащие определенное количество пластификаторов при разных удлинениях. Этот способ оценки пластификатора является наиболее надежным и позволяет также устанавливать связь между пластифицирующим действием пластификатора и его строением. [c.94] Чтобы достигнуть высоких значений удлинения пленок, приходится в большинстве случаев мириться со значительным снижением предела прочности при растяжении. Значительное относительное удлинение пленок вызывается в первую очередь алифатическими соединениями, причем в гомологическом ряду оно возрастает с увеличением длины углеродной цепи пластификаторов. Введение ароматического радикала в молекулу пластификатора в большинстве случаев приводит к снижению удлинения пленок, и наоборот, относительное удлинение пленок увеличивается при введении алифатических радикалов в пластификаторы ароматического характера. [c.94] Из данных табл. 30 следует, что для правильной оценки пластифици-руюш,его действия пластификаторов необходимо учитывать не только начальные значения предела прочности при растяжении, но и их изменения в процессе старения пленки. [c.95] Для оценки пластификатора может оказаться полезным также сравнение величин понижения предела прочности при растяжении Д пластифицированных и непластифицированных пленок. [c.95] Оценка эффективности пластификаторов по данным об относительном удлинении пленок применима только с учетом областей использования пленок. Нельзя не учитывать также, что в системе нитрат целлюлозы — пластификатор, содержащей более 70% пластификатора, в большей степени стираются различия между пластифицирующим действием различных веществ, чем это следует из примеров, приведенных в табл. 31. Поэтому нельзя оценивать качество пластификаторов нитрата целлюлозы только на основании величин предела прочности при растяжении или относительного удлинения при разрыве. [c.96] К тому же показатели предела прочности и относительного удлинения указывают на поведение материала в момент его разрушения и не дают представления о поведении пленок при небольших нагрузках и длительном их действии в зависимости от природы и количества пластификатора. Такого рода характеристика может быть получена из кривых зависимости удлинения от напряжения. Однак-о для сравнительной оценки пластификаторов требуется тщательное соблюдение одинаковых условий приготовления и испытания пленок. [c.96] Как известно, на кривых напряжение — удлинение можно выделить два участка участок преимущественно эластических деформаций и развивающуюся в области более высоких напряжений пластическую деформацию. Начало последней характеризуется перегибом на кривой. Работа, затраченная на деформацию, часто упрощенно выражается произведением напряжения на удлинение. Айкен и Вильямсон графически выразили зависимость найденной таким образом работы от содержания пластификатора в пленках нитрата целлюлозы. На рис. 13 представлено графическое изображение такой зависимости для трикрезилфосфата. Согласно этим данным введение в пленку до 30% трикрезилфосфата практически не оказывает влияния на работу, расходуемую на эластическую деформацию пленки. [c.96] На пластическую н е деформацию пленки минимальное количество работы затрачивается при 10 %-ном содержании пластификатора, и следовательно, пленки такого состава разрушаются в месте перегиба кривой напряжение — удлинение. При повышении содержания трикрезилфосфата до 30% и более способность пленок к эластической деформации быстро исчезает, в то время как пластическая деформация все более увеличивается, достигая максимума при 40 % трикрезилфосфата, после чего наблюдается резкое снижение. Кривые, описывающие работу, затрачиваемую на эластическую деформацию пленок, для некоторых пластификаторов мало отличаются друг от друга. Большее влияние оказывает полидисперсность и вязкость (величина К) нитрата целлюлозы. [c.97] Кривые, характеризующие работу пластической деформации, — разные для различных пластификаторов. [c.97] Высота максимума является мерой качества пластификатора, так как по этим данным можно определить работу деформации до разрушения пленки. Однако нужно иметь в виду, что различие в нолидиспер-сности полимера может также повлиять на количество пластификатора, необходимое для достижения оптимальных свойств пленки. Следовательно, оптимальное количество пластификатора применительно к нитрату целлюлозы не является постоянной величиной. [c.97] Описанный метод оценки действия пластификаторов облегчает выбор пластификаторов для получения покрытий по металлу из нитрата целлюлозы.. [c.97] Даже небольшие добавки пластификаторов к обычным сложным эфирам целлюлозы с равномерным распределением полярных групп в жестких цепях оказывают уже заметное влияние па изменение механических свойств. [c.97] Вернуться к основной статье