Механические свойства кристаллических

Работа У.З. Изучение механических свойств кристаллических и аморфных полимеров методом динамометрии [c.163]

Кристаллические структуры по-разному влияют на механические свойства кристаллических и кристаллизующихся полимеров. При приложении малых напряжений деформация кристаллических полимеров очень мала. Выше температуры плавления полимер переходит практически сразу в вязкотекучее состояние, при этом деформация резко возрастает (рис. И.8). Кристаллизующийся полимер того же химического строения имеет иную термомеханическую кривую. Так, если расплав кристаллизующегося полимера быстро охладить, то он не успеет закристаллизоваться и перейдет в стеклообразное состояние. До температуры стеклования он будет вести себя как обычный аморфный полимер, т. е. проявлять малые обратимые деформации. В отличие от-кристаллического, у кристаллизующегося полимера проявится и область высокоэластического состояния, и именно в ней, вследствие увеличения сегментальной подвижности макромолекул, наступит кристаллизация. Превратившись в кристаллический, полимер обнаружит высокие необратимые деформации лишь после достижения температуры плавления. [c.30]

Анализируя все многообразие надмолекулярных структур кристаллических полимеров, в конечном счете можно сделать вывод о том, что все они собраны из складчатых кристаллических пластин или из фибрилл, фактически также представляющих собой длинные пластины, т. е., по существу, из одних и тех же конструкционных элементов. Тем не менее размеры этих элементов, их взаимное расположение и структура пограничных между ними областей в существенной степени определяют физические, в первую очередь механические свойства кристаллических полимеров. [c.177]

V. 6. МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА КРИСТАЛЛИЧЕСКИХ ПОЛИМЕРОВ [c.158]

Из низкомолекулярных веществ можно получить образцы, закристаллизованные практически на 100 %. Полимеры не способны закристаллизоваться полностью. В них области высокой упорядоченности (кристаллические области) всегда сосуществуют с областями меньшей упорядоченности, т. е. с аморфными областями (см. гл. VI). Последние играют важную роль при формировании всего комплекса физико-механических свойств кристаллического полимера. Поэтому кристаллические полимеры иногда называют частично кристаллическими. Доля кристаллических областей для разных полимеров может колебаться в весьма широких пределах (чаще всего от 20 до 80%). Из-за высокого содержания аморфных областей понятие температура стеклования сохраняет определенный физический смысл и для кристаллических полимеров. [c.158]

Дефектность полимерных кристаллов проявляется в расширении температурных интервалов термодинамических переходов и заметно влияет на механические свойства кристаллических полимеров. [c.170]

Механические свойства кристаллических и кристаллизующихся полимеров [c.184]

Для характеристики механических свойств кристаллических полимеров существенно их поведение под растягивающими усилиями. Сначала, как это видно на рис. 10, удлинение образца (относительно небольшое) вызывается увеличением механического напряжения, затем при постоянном напряжении (точнее, при постоянном усилии) образец удлиняется сильно и заметно утоняется (образуется шейка ), после чего снова возрастает напряжение, вызывающее дополнительное удлинение, до разрыва. Напряжение здесь принято условное — как усилие, отнесенное к исходному сечению образца. В действительности напряжение в процессе удлинения образца при постоянном усилии из-за уменьшения сечения возрастает. [c.21]

Рассмотрим влияние температуры ка механические свойства кристаллических полимеров на примере полиамида. [c.218]

Механические свойства кристаллических полимеров также зависят от концентрации наполнителей [317] (рис. IV. 23—IV. 25). Для объяснения этого используют широко распространенные представления о двухфазном строении кристаллического полимера. Наполнитель влияет на степень кристалличности, на подвижность м.акро- [c.177]

Появление новых синтетических хорошо кристаллизующихся полимеров привлекло внимание В. А. Каргина к изучению зависимости механических свойств полимеров от их фазового состояния. Им был выполнен совместно с Т. И. Соголовой цикл систематических исследований механических свойств кристаллических полимеров. Этими работами были установлены закономерности деформирования таких полимеров в широком интервале температур, но в пределах их кристаллического состояния, в зависимости от химического строения полимеров и их молекулярного веса. В этих работах были выдвинуты также представления о процессе холодной вытяжки кристаллических полимеров (образование шейки) как о фазовом превращении полимера в механическом анизотропном силовом поле. Представлял также интерес цикл исследований температурных переходов полимеров с использованием для этих исследований термомеханического метода, который был осу- [c.11]

Механические свойства кристаллических полимеров в существенной степени определяются структурой полимерных материалов. Размер и морфология кристаллических структур, степень кристалличности и дефектность кристаллических полимеров имеют решающее значение в определении его деформационных, прочностных и других механических характеристик. [c.391]

Наблюдан)щиеся особенности свойств кристаллических полимеров принято объяснять наличием в них аморфной фазы, хотя принципиально возможно, что эти особенности связаны с иным строением кристаллов высокополимерных веществ. Этот важный вопрос практически никогда не рассматривался и был обсужден лишь в последнее время [2—8]. Более того, при рассмотрении механических свойств кристаллических полимеров кристаллической фазе обычно отводится второстепенное место, так как считается, что кристаллические полимеры двухфазны, причем определяющей механические свойства является аморфная фаза, способная кристаллизоваться при деформации. Одна]<о совсем недавно [2—6, 9] высказана противоположная точка зрения, состоящая в том, что основную роль при деформации кристаллических полимеров играют кристаллы полимеров. Поэтому необходимо подвергнуть анализу накопившиеся фактические данные о кристаллах полимеров и установить, какая из этих точек зрения подтверждается опытом. Необходимо также выделить те теоретические и экспериментальные вопросы, разрешение которых позволит подойти к построению теории физических свойств кристаллических полимеров. [c.78]

Особенно интересны исследования механических свойств кристаллических полимеров. Еще в 1932 г. Карозерс [42] заметил, что при растяжении изотропного образца кристаллического полимера на нем при определенном значении силы возникает шейка, которая в процессе дальнейшего растяжения увеличивается за счет исходной более толстой части образца. Принципиальным отличием между изотропной исходной толстой частью образца и шейкой является то, что шейка резко анизотропна по многим физическим свойствам. [c.83]

Исследование механических свойств кристаллических полимеров было предметом многих работ [9, 14, 15, 42—46], но детальное изучение механических свойств ряда кристаллических полимеров в широком интервале температур было проведено лишь недавно Каргиным и Соголовой [2—6]. В результате их работ было показано, что процесс растяжения может быть разбит на три стадии 1) растяжение однородного исходного толстого образца 2) растяжение неоднородного (с шейкой) образца, происходящее при постоянной величине растягивающей силы 3) растяжение до разрыва однородного тонкого образца, получившегося в результате развития шейки на второй стадии процесса растяжения. [c.83]

Механизм холодной вытяжки был предметом обсуждения в ряде работ. Следует отметить, что кристаллический полимер почти всегда рассматривается как двухфазная система, причем обычно кристаллической фазе отводится пассивная роль наполнителя, лишь упрочняющего систему. Холодную вытяжку обп.ясняют деформацией аморфных областей кристаллического полимера, протекающей в двухфазной системе, вследствие чего кристаллики полимера при этом либо поворачиваются, либо разрушаются [14, 15, 44, 45]. Существует также представление о существенном влиянии па механические свойства кристаллических полимеров вторичных кристаллических образований — сферолитов [44, 46], разрушающихся при деформации. Это представление не может, однако, дать объяснение многократной холодной вытяжке, а потому должно быть признано ошибочным. [c.84]

Наличие аморфной фазы в кристаллических полимерах не отрицается в этих работах [2—6], и в них даже отмечено некоторое влияние аморфной фазы на механические свойства кристаллического натурального каучука и полиэтилена, но подчеркивается, что при температурах, значительно ниже температуры плавления, кристаллические полимеры следует считать однофазной системой. [c.85]

Таким образом, в работах Каргина и Соголовой было выдвинуто повое представление о связи механических свойств кристаллических полимеров с особенностями кристаллического состояния полимеров, а не с двухфазно-стью таких систем. [c.85]

ИССЛЕДОВАНИЕ МЕХАНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ КРИСТАЛЛИЧЕСКИХ ПОЛИМЕРОВ [c.292]

Исследование механических свойств кристаллических полимеров. I [c.293]

Исследование механических свойств кристаллических полимере [c.295]

ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ НАДМОЛЕКУЛЯРНОЙ СТРУКТУРЫ НА МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА КРИСТАЛЛИЧЕСКИХ ПОЛИМЕРОВ [c.395]

В настоящее время ст )оение кристаллических полимеров подробно ис-< ледовано (см., например, 1—9]) и показано, что структуры таких полимеров весьма разнообразны и могут изменяться в широких пределах. Тем не менее, в литературе мало данных о связи менаду строением и механическими свойствами кристаллических полимеров. Этому важному вопросу посвящена данная работа. [c.395]

На примере полиоксипропилена показано, что существенное изменение механических свойств кристаллических полимеров в зависимости от температуры обусловлено различным характером распада надмолекулярных структур, происходящего на разных уровнях в зависимости от температуры и скорости растяжения. [c.440]

Гибридный термин фазово-агрегатное состояние , с помощью которого часто пытаются установить более или менее однозначные корреляции между структурой и механическими свойствами, крайне неудобен, так как при этом структура рассматривается в отрыве от ее подвижности. А мы уже имели возможность убедиться, когда ввели стрелку действия, что в пределах одного фазового состояния система, в зависимости от скорости воздействия на нее, может проявить механические свойства, характерные для другого фазового состояния. Так, при мгновенном сжатии даже разреженный газ может проявить жидкоподобие , т. е. оказать сильное сопротивление сжатию, а жидкость может проявить при ударе по ней хрупкость, характерную для твердого агрегатного состояния (стр. 52). Если бы удалось провести мгновенный, как фотографирование при выстреле, рентгеноструктурный анализ в опыте с ломающейся водой, то оказалось бы, что это все-таки вода, а не лед, так как дальнего порядка в осколках воды не возникло. Таким образом, в рассматриваемом классическом опыте вода, будучи в жидком фазовом состоянии, проявила механические свойства кристаллического твердого тела. [c.75]

Механические свойства кристаллических поли.меров детально изучены Б. А. Каргиным и Т. И. Соголовон- Зависимость [c.217]

Допущение наличия структурно-механических свойств кристаллической суспензии и ее изменение в зависимости от состава растворителя и характера денарафинируемого сырья имеют большое значение для уяснения механизма явлений, наблюдаемых в нроцессе депарафинизации. [c.117]

Значительное влияние на динамические механические свойства кристаллических полимеров оказывает релаксационный процесс, обусловленный стеклованием аморфной прослойки ( а-релаксация). В сильно закристаллизованных полимерах этот релаксационный процесс вы-роладается, и на температурных зависимостях G, G" и tgo в этом случае он практически не наблюдается. [c.262]

Вторым, также известным, методом структурной модификации полимеров явилось осуш,ествление процессов их кристаллизации, который принял широкие масштабы в результате больших успехов в развитии синтетической химии полимеров. Работы В. А. Каргина также сыграли и в этой области супз,ествепную роль, как в части изучения самого механизма кристаллизации полимеров и морфологии кристаллических образований, так и в части установления связи между характеристиками кристаллических структур и физико-механическими свойствами кристаллических полимерных тел. [c.13]

Обзор термодинамических, механических и структурных исследований кристаллических полимеров ясно показывает, что теория кристаллического состояния полимеров находится в неудовлетворительном состоянии. Представления о кристаллическом состоянии, развитые для кристаллов пизкомо-лекулярных тел и длительно применявшиеся нри трактовке свойств кристаллических полимеров, оказались, как было выше показано, не применимыми к этому случаю. Представление о том, что аморфная фаза является опреде-ляюш ей механические свойства кристаллических полимеров, при более глубоком исследовании не подтвердилось и даже стал дискуссионным вопрос о том, является ли кристаллический полимер двухфазной системой или однофазной высоконеунорядоченной кристаллической системой. [c.86]

Измепепия физико-механических свойств кристаллических полимеров при вытяжке связаны с переориентацией кристаллов, однако, как следует из литературных данных, наряду с переориентацией кристаллов происходят также и другие изменения внутренней структуры полимеров. Было показано, что при вытяжке кристаллических полимеров изменяются их сорбционная способность [3], коэффициент диффузии [4], теплоты смачивания [5], плотности 16]. Существенно отметить, что на основании имеющихся в литературе данных при холодной вытяжке кристаллического полимера может иметь место как повышение плотности упаковки ориентированного полимера, так и ее понижение. [c.103]

Предварительное изучение механических свойств кристаллических полимеров показывает [1], что эти полимеры обладают весьма своеобразными ме-ханическилш свойствами, резко отличающими их от аморфных полимеров. Поэтому представления [2—4] о трех физических состояниях аморфных полимеров, о значении размеров и гибкости цепных молекул не могут быть непосредственно приложены к кристаллическим полимерам. [c.292]

Изучение механических свойств кристаллических полимеров, проведенное на полиамидах, показало, что при растяжении кристаллических полимеров график зависимости усилия от удлинения состоит из трех прямолинейных отрезков. Своеобразие этой кривой заключается в том, что свойства полимера при растяжепии изменяются скачком с одновременным резким изменением характера ориентации микрокристаллов. Эти изменения возникают не во всем образце сразу, а в малой его части ( шейка ), которая в процессе растяжения захватывает всю массу образца. Свойства каждой из двух модификаций (исходной и конечной), возникающие при этом превращении, сохраняются в течение всего процесса перехода из одной модификации в другую, осуществляемого растяжением. [c.302]

Как показано нами ранее [1—4], фазовое состояние оказывает существенное влияние на механические свойства кристаллических полимеров. Механизм деформации кристаллических полимеров существенно отличается от механизма деформации аморфных полимеров и является единым для всех кристаллических полимеров. В отличие от теорий, имеющих распространение за рубежом [5], о двухфазном строении кристаллических полимеров, в которых определяющими считаются свойства и содержание аморфной фазы, мы полагаем, что характерные механические свойства таких полимеров определяются поведением именно кристаллической фазы, так как при деформации кристаллических полимеров происходит не переход аморфной фазы в кристаллическую, а осуществляется рекристаллизация кристаллической фазы под влиянием внешнего механического силового поля. При этом, конечно, и у кристаллических полимеров имеются такие температурные области, при которых начинается плавление полимерных кристаллов, и в этом случае механизм деформахщи кристаллических полимеров может быть осложнен наличием возникшей аморфной фазы. [c.303]