Пластмассы стеклообразное состояние

Большое место среди синтетических материалов занимают такие вещества, применение которых требует пребывания их в стеклообразном состоянии. Особенно многочисленны среди них синтетические пластические массы. Пластическими массами называют индивидуальные высокополимерные материалы и композиции на их основе, способные под влиянием воздействий переходить в пластическое состояние и при устранении воздействий сохранять заданную им форму. Далеко не каждое полимерное вещество является пластмассой. Это название сохраняется за теми из них, которые перерабатываются в изделия без введения дополнительных компонентов. К таким относятся политетрафторэтилен, полистирол, полиамиды и др. [c.401]

Указанное выше явление увеличения Гр и т в стеклообразном состоянии наблюдается при давлениях ниже порогового. Если же при температурах ниже Гст стекло неограниченно сжимать, то наблюдается его переход в более плотное, аморфное -состояние, которое может быть достигнуто и иначе, а именно в процессе стеклования расплава под таким же давлением [134]. Бриджмен, Маккензи и др. (см. [134]) для неорганических стекол показали, что стекла при некотором пороговом или критическом давлении Ркр могут скачком уплотняться и перехо-.дить в плотную модификацию. Так, при 293 К этот порог для кварцевого стекла наступает при Ркр = (6—8) 10 МПа, для щелочно-силикатного стекла — при Ркр = 5-10 МПа. При этом уплотнение силикатного стекла может достигать 10 % Такое же явление Шишкин [135] наблюдал у пластмасс, но с уплотнением до 2 7о- При повышении температуры объем уплотненного стекла медленно релаксирует и при Гст быстро достигает нормального значения. [c.203]

Для производства пластических масс применяют термопластичные и термореактивные полимеры. Температура перехода из стеклообразного состояния в высокоэластическое (стр. 376) для термопластичных полимеров, предназначенных для изготовления пластмасс, должна быть выше температуры эксплуатации изделия (температура теплостойкости термопласта). Выбираемые [c.526]

Легкость вращения сегментов цепи оказывает большое влияние на свойства полимера и зависит от его строения и температуры. Температура стеклования (Т ) — это та температура, при которой начинается движение сегментов цепи. Идеальный некристаллический (аморфный) полимер при температуре ниже находится в стеклообразном состоянии, а при температуре выше в высокоэластическом. Поэтому Гр пластмасс обычно выше температур, при которых они используются, а эластомеров — ниже. [c.328]

Обычно полимерные вещества находятся в аморфном стеклообразном состоянии и кроме основного вещества содержат наполнители, пластификаторы и другие добавки. Наполнителями являются порошкообразные, волокнистые или слоистые материалы, улучшающие механическую прочность пластмасс. Пластификаторы уменьшают хрупкость и увеличивают пластичность. [c.24]

То же самое относится и к оценке теплостойкости пластмасс. Если пластмасса при нагревании переходит из стеклообразного состояния в высокоэластическое (например, поливинилхлорид, полистирол, поливинилацетат и др.), то при динамических условиях работы деталь будет более теплостойка, чем при статических, как это легко понять из рис. 8 или из рис. 9. [c.65]

Пластмассами называются полимеры, которые при нормальной температуре находятся в твердом стеклообразном состоянии и способны при определенной температуре переходить в состояние пластического течения. [c.61]

Известно, что фторопласт-4 имеет два перехода первого рода при 19 и 327° С и переход второго рода при температуре около 30° С. При этом происходят изменения в кристаллической фазе. Однако при этих переходах полимер не находится в стеклообразном состоянии. Можно предполагать, что температура стеклования фторопласта-4 должна быть ниже—100° С. Большинство производственных методов переработки пластмасс неприменимо к фторопласту-4, так как он почти нерастворим и обладает ничтожной скоростью течения расплава. В связи с этим переработка фторопласта-4 состоит из двух основных стадий прессования полимера на холоде для придания заданной формы и спекания полученной формы при температуре 380° С и выше, т. е. при температуре, превышающей температуру плавления кристаллитов. Такие тонкие изделия, как диафрагмы, изготовляют в горячих формах, где затем охлаждаются изделия. [c.121]

Модель, изображенную на рис. 3.1, можно использовать для описания поведения термопластов в широком интервале температур. При очень низких температурах доминирующую роль в поведении пластмасс играют межмолекулярные силы. Если время деформирования также очень мало, то в этом случае величиной е— можно пренебречь и поведение пластмассы, находящейся в стеклообразном состоянии, становится аналогичным поведению упругого материала. Другими словами, при очень низких температурах внутренняя энергия системы оказывается недостаточной для вращения цепей. Поэтому деформации малы и осуществляются за счет малых [c.54]

Рис. 3.10. Влияние добавок на прочностные свойства пластмасс в стеклообразном состоянии и в области перехода в высокоэластическое состояние.

Термомеханическая кривая сразу позволяет оценить возможные области применения полимера определенного химического строения. Полимерные материалы, находящиеся в твердом (стеклообразном) состоянии, представляют собой всем известные пластмассы и могут использоваться как твердый конструкционный материал. Полимерные материалы, находящиеся в высокоэластическом состоянии, применяются в резиновой промышленности. И наконец, переработка полимеров в изделия всегда требует перевода их в вязкотекучее состояние . [c.17]

Установив единый механизм процесса деформирования таких разных полимеров, как каучуки, пластмассы и т. д., и показав, что свойства полимеров существенно зависят от температуры и скорости воздействия, необходимо уже сейчас кратко остановиться на механизме отвердевания полимеров при переходе к стеклообразному состоянию. Важный шаг в выяснении этого механизма сделан С. Н. Журковым с сотрудниками. [c.19]

Так как молекулам полимеров, макромолекулам, особенно трудно двигаться и поворачиваться, они легко стеклуются. Твердые пластмассы, и прозрачные и непрозрачные — это полимеры в стеклообразном состоянии. Может быть, посетитель музея ХЬ века и увидит, что древняя пластмассовая тарелка, изготовленная в XX веке, закристаллизовалась. [c.200]

Л —зона стеклообразного состояния (твердое состояние пластмассы) —зона высокоэластического состояния Д —зона вязкотекучего состояния Г . — температура стеклования —граница температур перехода пластмассы в вязкотекучее состояние р —температура начала разложения. [c.28]

Различные полимерные материалы, с которыми имеет дело техника,, могут быть изотропными или анизотропными. К последним относятся, в частности, волокнистые вещества, как целлюлоза, полиамидные или полиэфирные волокна. Анизотропия этих веществ создается у природных полимеров в процессе роста растительного или животного организма, в технике — путем соответствующей механической обработки вещества. Изотропные материалы — каучуки, пластмассы и т. д. — могут иметь аморфное, частично кристаллическое или кристаллическое строение. В зависимости от внешних условий — от температуры и давления, а также от временного режима эксплуатации — один и тот же полимер может существовать в трех различных состояниях. При низких температурах аморфные полимерные материалы обладают хрупкостью и не могут претерпевать больших деформаций без разрушения. Это — стеклообразное состояние. При более высоких температурах,, превышающих так называемую температуру стеклования, различную для разных веществ и существенно зависящую от временного режима опыта, полимеры переходят в вязкоэластическое, каучукоподобное состояние. Наконец, при температурах, превышающих так называемую температуру текучести, полимеры приобретают свойства вязкой жидкости, переходят в вязко-текучее состояние. [c.8]

Рассмотрим деформируемость пластмасс на основе полимеров, находящихся в стеклообразном состоянии [33, с. 133—153 43, с. 126—170]. Полимерные материалы в стеклообразном состоянии характеризуются способностью развивать при соответствующих нагрузках большие обратимые деформации. Достоинства пластических масс, реализуемые в стеклообразном состоянии (имеются в виду только механические свойства), можно в общих чертах охарактеризовать следующим образом. [c.74]

Во-первых, стеклообразные полимеры могут выдерживать большие нагрузки, способные вызвать у материалов в высокоэластическом состоянии значительные деформации. В стеклообразном состоянии эти нагрузки приводят к несущественным деформациям, что позволяет использовать такие пластмассы как конструкционные материалы. По устойчивости формы эти материалы приближаются к твердым телам, хотя структура их соответствует структуре жидкости. Во-вторых, стеклообразные полимеры, несмотря на внешнее сходство с силикатными стеклами (прозрачность, твердость), не хрупкие, что является их важным достоинством. Наконец, поразительное свойство этих материалов состоит в способности развивать деформации, достигающие при соответствующем уровне и скорости нагружения сотен процентов, и восстанавливать практически полностью свою форму при прогреве. [c.74]

Для характеристики эксплуатационных свойств пластмасс в стеклообразном состоянии важно изменение их показателей в процессе ползучести. На рис. 2.10 приведены данные о развитии деформации в полистироле при 25 °С под действием различных напряжений. Ползучесть, как известно, оценивается при постоянном напряжении. При этом в процессе испытания деформация материала все время увеличивается, а следовательно, возрастает его податливость. [c.79]

Для полярных пластмасс значения р1/ более низкие, чем для неполярных 10 °—10 Ом-м, а е, наоборот, для них несколько выше 2,5—3,0. Приведенные данные типичны для материалов в стеклообразном состоянии. Значение tg б вне областей максимумов составляет 10 з—10 [61]. [c.95]

Можно считать, что внешнее трение полимеров представляет собой диссипативный энергетический процесс, приводящий к разрушению и износу поверхностных слоев твердых тел. Все до сих пор сказанное имеет общее значение для твердых тел любой природы, включая и твердые полимеры (пластмассы). Сила трения полимеров, находящихся в стеклообразном и высокоэластическом состояниях, также имеет адгезионный и гистеризисный компоненты (механические потери). Адгезионная составляющая отражает поверхностный эффект, обусловленный молекулярно-кинетическими процессами, а гистеризисная связана с объемными процессами деформирования микровыступов. Проявление адгезионного механизма трения в случае гладкой поверхности и в случае шероховатой поверхности приводит к существенно разным результатам. При скольжении полимера по твердой поверхности с четкой макроструктурой с большой скоростью в сухих условиях- появляются и адгезионная, и гистерезисная составляющие. [c.358]

Пластмассы и эбонит переходят в высокоэластическое состояние при повышенных температурах, когда онп вообще близки к вязкотекучему состоянию. Интервал высокоэластичности у них узкий. Некоторые высокомолекулярные соединения способны прямо переходить из стеклообразного в вязкотекучее состояние, минуя область высокоэластических деформаций. [c.84]

Пластические массы характеризуются значительно большими межмолекулярными взаимодействиями, хотя большинство их относится также к гибкоцепным (или полужесткоцепным) полимерам. В результате этого температуры стеклования или плавления пластмасс выше 80—100° С, при обычных температурах пластмассы находятся в твердом кристаллическом или аморфном (стеклообразном) состоянии. [c.11]

Большое место среди синтетических материалов занимают такие вещества, применение которых требует пребывания их в стеклообразном состоянии. Особенно многочисленны среди них синтетические пластические массы. Пластическими массами называют индивидуальные высокополимерные материалы и композиции на их основе, способные под влиянием воздействий переходить в пластическое состояние и при устранении воздействий сохранять заданную им форму. Далеко не каждое полимерное вещество является пластмассой. Это название сохраняется за теми из них, которые перерабатываются в изделия без введения дополнительпых компонентов. К таким относятся политетрафторэтилен, полистирол полиамиды, и др. Однако переработка полимеров зачастую заключается не только в придании материалу определенной формы, но и в создании нового качества. Поэтому чаще пластмассы представляют собой многокомпонентные системы. [c.499]

В каждом состоянии полимеру свойственен определенный комплекс физикомеханических свойств, поэтому знание температур Гс и Тг является с практической точки зрения чрезвычайно важным. Для производства пластмасс, волокон, лаков требуются полимеры, находящиеся нри комнатной температуре в стеклообразном состоянии для производства ре ни — полимеры, находжцие- [c.252]

Морозостойкость определяет способность находящегося под нагрузкой полимерного материала сохранять свои термодеформационные свойства при низких температурах. Ниже температуры морозостойкости пластмасса становится хрупкой и растрескивается. Поэтому морозостойкость понимают также как отсутствие хрупкости и характеризуют температурой хрупкости Г р. Этот параметр зависит от свойств полимерного материала (табл. 39). Для резин и других эластомеров хрупкость наступает при Т > Т . Большинство густосетчатых полимеров склонны к упругому разрушению в стеклообразном состоянии, которое они сохраняют при охлаждении до температуры около -60 °С (Т р = -30. .. -60 °С). Термопласты могут выдерживать без хрупкого разрушения температуры от -10 °С до -200 °С. [c.146]

Немодифицированные смолы из отработанного карбамида недостаточно гидрофобны, не растворяются в органических растворителях и не совмещаются с веществами, входящими в состав паков, эмалей, клеев и некоторых пропиточных материалов. Для приготовления всех этих материалов карбамидноформальдегидные смолы модифицируют, этерифи-цируя их спиртами, главным образом, нормальным бутанолом. Пластмассы, приготовляемые на основе карбамидных смол, относятся к термореактивным. Отвержденные изделия из термореакшвных пластмасс сохраняют стеклообразное состояние вплоть до начала термической деструкции. В состав термореактивных пластмасс входят наполнители, которые снижают усадку полимера во время отверждения и изменяют его механические и физические свойства полимеры линейной структуры повышают прочность при ударных нагрузках, а также регуляторы процесса отверждения, замедляющие процесс, удлинняющие срок хранения пластмассы или ускорители, придающие им способность отверждаться с требуемой скоростью при более низкой температуре, часто при комнатной, красители, смазки, термостабилизаторы, антисептики. Эпоксидные смолы хорошо сочетаются с карбамидными, они обладают малой усадкой при отвержении. [c.215]

ПЛАСТИЧЕСКИЕ МАССЫ (пластмассы, пластики), конструкционные материалы, содержащие полимер, к-рый при формовании изделия находится в вязкотекучем состоянии, а при его эксплуатации — в стеклообразном. В зависимости от причины перехода из вязкотекучего в стеклообразное состояние, происходящего при формовании изделий, П. м. подразделяют на реактопласты и термопласты. В реак-топластах полимер находится на начальной стадии синтеза (смола, олигомер, форполимер). Формование реактопластов сопровождается продолжением хим. р-ции образования полимера, цреим. сетчатой структуры, т. е. не способного переходить в оязкотекучее состояние (см. ОтиерждениеУ, [c.446]

Пластмассы (пластические массы, пластики) — органические материалы, основой которых являются синтетические или природные высокомолекулярные соединения (полимеры). Исключительно широкое применение получили пластмассы на основе синтетических полимеров. Название пластмассы означает, что эти материалы под действием нагревания и давления способны формоваться и сохранять после охлаждения нли отверждения заданную форму. Процесс формования сопровождается переходом пластически деформируемого (вязкотекучего) состояния в стеклообразное. В зависимости от природы полимера и характера его перехода из вязкотекучёго в стеклообразное состояние при формовании изделий пластмассы делят на термопласты и реак-топласты. [c.570]

При более низких температурах органические стекла обладают всеми характеристиками хрупкого стеклообразного состояния например, желатин становится хрупким при температуре жидкого воздуха . Спектры Рамана полимеризованных пластмасс характеризуются сравнительно резкими линиями, тогда как те же спектры неорганических стекол получаются в виде широких размытых 1полос. Зимон на оонооаяии спектров Рамана вывел заключения о степени полимеризации стеклообразных органических веществ. [c.208]

Пластические материалы подразделяются на два класса 1) термопластичные, содержащие высокомолекулярные полимеры или сополимеры линейной структуры при нагревании способны размягчаться и, следовательно, могут быть переработаны вновь в другие изделия 2) термореактивные, содержащие низкомолекулярпые полимеры, отверждающиеся с образованием полимеров трехмерной структуры при нагревании или под влиянием катализаторов, а также под действием отвердителей. Отвержденные изделия из термореактивных пластмасс сохраняют стеклообразное состояние вплоть до начала термической деструкции. [c.242]

Самая последняя разработка выполнена Меллоном и Бен-хемом [38], которые применили методику Андраде и Джоллиф-фе [39] к пластмассам. Образец представляет собой диск диаметром около 200 мм, в котором сделана широкая, круглая неглубокая выемка такого профиля, чтобы создать в нем постоянное однородное сдвиговое напряжение, когда край поворачивается вокруг центра. Электромеханические преобразователи выявляют относительное движение двух измерительных колец, зафиксированных в одном центре в пределах профилированной части, так что исключены граничные эффекты. Методика представляет интерес для фундаментальных исследований так как она допускает применение больших сдвиговых деформаций в материалах в их стеклообразном состоянии. Но эта методика была бы неудобной для серийных измерений, так как образцы нелегко изготовить, а их размер, который не [c.93]

Усталостный износ пластмасс изучен очень слабо. В стеклообразном состоянии пластмассы характеризуются в основном абразивным механизмом износа как при скольжении по абразивному полотну, так и по твердым шероховатым поверхностям [56]. Кристаллические полимеры, обладающие высокоэластической компонентой, изнашиваются подобно резинам. Влияние температуры на износостойкость пластмасс можно рассмотреть с точки зрения изменения константы а в выражении (6.25). В работах Ратнера, Лурье и Фарберовой [16, 56—59] показано, что в случае усталостного износа а >1. Так как а характеризуется числом циклов деформации, разрушающих материал, и с увеличением температуры возрастает, то при переходе от хрупкого к нехрупкому состоянию полимера повышение температуры трения приводит к увеличению доли усталостного механизма износа и возрастанию общей износостойкости пластмасс. Было также отмечено, что с повышением температуры износ по абразивной шкурке приобретает характер усталостного износа. Исходя из молекулярного механизма явления, усталостный износ связан с долговечностью материала. Ратнер предположил, что механизм истирания имеет термоактивационную природу разрушения и характеризуется отношением [c.173]

Известно применение пластмасс в качестве пленкообразующих покрытий и футеровок металлических труб. Пленкообразующие покрытия весьма широко и эффективно используются в технике защиты металлов от коррозии. Процесс пленкообразования заключается в переходе растворов или расплавленных пленкообразовате-лей в аморфное твердое (стеклообразное) состояние. [c.45]

В зависимости от температуры полимерные материалы могут находиться в трех физических состояниях стеклообразном, высокоэластиче-сксм и вязкотекучем. Полимеры, находящиеся при обычной температуре в стеклообразном состоянии, носят название пластических масс (пластмасс), в высокоэластическом — синтетических эластомеров (каучуков), в вязкотекучем состоянии — синтетических смол. [c.134]

На рис. 2.5 схематически представлен график зависимости напряжения от деформации, характерный для аморфных полимеров в стеклообразном состоянии. Эта зависимость имеет характерный линейный участок ОА, на котором соблюдается пропорциональная зависимость между а и е. Модуль упругости стеклообразных аморфных пластмасс составляет около 10 МПа. При приближении к точке В кривая все заметнее отклоняется от линейной зависимости, характерной для малых деформаций, и в точке В с1о1йЕ = 0. Напряжение, соответствующее этому условию, называется пределом вынужденной эластичности и обозначается Овэ- По достижении сгвэ материал как бы начинает течь. Деформация бы- [c.74]

Анализ экспериментальных данных изучения износостойкости полимеров, находящихся в высокоэластическом (резины) и стеклообразном (пластмассы) состояниях, свидетельствует о том, что-износ — явление сложное, отражающее комплекс процессов, протекающих как в граничных слоях полимера, так и на поверхности трения. Между износом и внеи1ним трением полимеров существует прямая связь. Чаще всего износ полимерных материалов обусловлен их усталостным разрушением в результате многократной деформации полимера в пятнах фактического контакта. Усталостный износ более характерен для полимеров, находящихся в высокоэластическом состоянии. Другой вид износа связан с процессом резания системой, имеющей острые выступы поверхности полимера. Этот так называемый абразивный износ более характерен для твердых полимерных материалов (различных пластмасс). Если усталостный износ можно рассматривать как многоактный процесс, то абразивный износ является процессом одноактным. При трении полимеров по гладким поверхностям обычно имеет место усталостный износ, а при трении по шероховатым поверхностям — абразивный износ. [c.382]

Пластмассы — это материалы, содержащие полимер, который при формировании изделия находится в вязкотекучем состоянии, а при его эксплуатации — в стеклообразном. Все пластмассы подразделяются на реактопласты и термопласты. При формовании реактопластов происходит необратимая реакция отвердевания, заключающаяся в образовании сетчатой структуры. К реактопластам относятся материалы на основе фенолофор-мальдегидных, мочевиноформальдегидных, эпоксидных и других смол. Термопласты способны многократно переходить в вязкотекучее состояние при нагревании и стеклообразное — при охлаждении. Форма изделия из термопласта фиксируется при охлаждении. К термопластам относятся материалы на основе полиэтилена, политетрафторэтилена, полипропилена, поливинилхлорида, полистирола, полиамидов и других полимеров. [c.364]

В принципе каждый полимер, если он имеет достаточно высокую молеку лярную массу, может находиться в одном из фех физических состояний. Кау чуки отличаются от пластмасс лишь тем, что тех пература стеклования поли меров, из которых они получены, лежат ниже комнатной температуры, а дл5 пластмасс - выше комнатной. Однако, если каучук охладить до температур лежащих ниже температуры стеклования (например, до -80 °С), то каучукопо добное тело станет твердым и будет вести себя аналогично тому, как веде1 себя обычный стеклообразный полимер. [c.88]

ПЛАСТИЧЕСКИЕ МАССЫ (пластмассы, пластики), полимерные материалы, формуемые в изделия в пластическом илн вязкотекучем состоянии обычно при повыш. т-ре и под давлением. В обычных условиях находятся в твердом стеклообразном или кристаллич. состоянии. Помимо полимера могут содержать твердые или газообразные наполнители и разл. модифицирующие добавки, улучшающие технол. и(или) эксплуатац. св-ва, снижающие стоимость и изменяющие внеш. вид изделий. В зависимости от природы твердого наполнителя различают асбопластики, боропластики, графитопласты. металлополимеры, органопластики, стеклопластики, углепластики. П. м., содержащие твердые наполнители в виде дисперсных частиц разл. формы (напр., сферической, игольчатой, волокнистой, пластинчатой, чешуйчатой) и размеров, распределенных в полимерной матрице (связующем), наз. дисперсно-наполненными. П.м., содержащие наполнители волокнистого типа в виде ткани, бумаги, жгута, ленты, нити и др., образующие прочную непрерывную фазу в полимерной матрице, наз. армированными (см. Армированные пластики. Композиционные материалы). В П. м. могут также сочетаться твердые дисперсные и(или) непрерывные наполнители одинаковой или разл. природы (т.наз. гибридные, или комбинированные, наполнители). Содержание твердого наполнителя в дисперс-ио-наполненных П. м. обычно изменяется в пределах 30-70% по объему, в армированных - от 50 до 80%. [c.564]