Матрица разрушения или появления

Впоследствии метод ДР был использован для изучения времени релаксации низкомолекулярных веществ (НМВ) в растворах полимеров [7, 8], для чего полярны е НМВ помещают в неполярную матрицу, в качестве которой используют стеклообразный полистирол (ПС). В области температур от —120 до —130°С он не обнаруживает диэлектрических потерь. Поэтому появление дипольной релаксации в этой области температур и примененных частот может быть связано только с движением молекул НМВ. В результате таких исследований было установлено, что по мере увеличения содержания полярного компонента в матрице ПС время релаксации т дипольной поляризации увеличивается, достигает максимального значения и далее уменьшается. Экстремальный характер изменения т обусловлен конкурирующим влиянием двух факторов — ориентацией и ассоциацией молекул НМВ, что приводит к увеличению т, и разрушением структуры полимера, что способствует увеличению подвижности молекул НМВ и уменьшению т. Эти данные показывают возможность движения молекул НМВ в матрице полимера даже при очень низких температурах. [c.433]

Для достижения плотности СП, равной или близкой к Рт, технологи рекомендуют несколько приемов (вибрация формы, применение высоких давлений формования и т. д.), с помощью которых достигается плотнейшая упаковка микросфер и, следовательно, оптимальные прочностные свойства. Следует помнить, однако, что идеальная плотнейшая упаковка сфер на практике никогда не достигается, и реальная упаковка всегда является в большей или меньшей степени неупорядоченной [5]. Стремление микросфер под действием внешних сил (давления) упаковаться более плотно приводит к появлению в структуре СП микрообъемов, в которых сферы имеют непосредственный контакт друг с другом, тогда как в других микрообъемах того же СП сосредоточиваются микросферы, контактирующие друг с другом через прослойку полимерного связующего. Поскольку прочность микрообъемов первого типа заметно ниже прочности вторых, то разрушение СП начинается именно в этих дефектных участках. Практический вывод из этих рассуждений очевиден для создания высокопрочных СП предпочтительнее более рыхлая упаковка микросфер, в которой все без исключения частицы наполнителя связаны друг с другом полимерной матрицей. [c.172]

Разнообразие информации, получаемой при изучении структуры ионообменных материалов методом ИК-спектроскопии, обусловливает успешное использование этого метода для изучения процессов химической, термической и радиационной деструкции ионитов. Ряд исследований посвящен изучению разрушения ионообменных смол в растворах окислителей. Так, при контакте стиролдивинилбензольных анионитов (АМ, АМП, ВП-1А, ВП-1АП, ВП-ЗАП) с растворами перекиси водорода зафиксировано их окисление с образованием карбоксильных групп (2700, 1720 см- ) при одновременном разрушении функциональных групп [43]. После нескольких циклов контакта с электролитом для хромирования [44] в спектрах катионитов КУ-2-8 и КУ-2-16 появлялись полосы, характерные для колебаний альдегидной группы увеличение числа циклов окисления приводило к постепенному смазыванию полос поглощения сульфогрупп. При взаимодействии фосфорнокислотных катионитов с озоном в растворах азотной кислоты отмечено образование карбоксильных групп. Новые полосы, появившиеся при этом в областях 1525, 1350 и 855 см- , указывали также на возникновение нитрогрупп. Резкое снижение относительной интенсивности полосы поглощения 971 см- и появление плеча области 957 см- свидетельствовали о частичном разрушении связей Р—О—Н и образовании новых групп Р—О—Р [45]. ИК-спектры сухих остатков водной вытяжки указывали на деструкцию полимерной матрицы и переход фрагментов цепи в раствор. [c.9]

Такого рода исследования с синтетическими полимерами начали проводить совсем недавно, но, вероятно, они будут интенсивно развиваться. Пока результаты, полученные Палмером и сотр., говорят о том, что фрагменты полиэтилена, выделенные после селективного разрушения образцов, имеют гораздо большие размеры, чем фрагменты целлюлозы толщина их составляет 200—300 А, а в продольном и поперечном направлении они достигают приблизительно 10 А. Важным отличием полиэтилена от целлюлозы является то, что направление макромолекул полиэтилена совпадает с малой осью частиц. Этот факт, а также появление пластинчатых фрагментов позволяют предположить, что образующиеся частицы подобны пластинкам монокристаллов, растущих из растворов. И, наконец, следует отметить, что в кристаллитах полиэтилена имеются дефекты. Таким образом, всю аморфную часть исходного образца можно разделить на два компонента один из компонентов обусловлен наличием неупорядоченной и, вероятно, непрерывной матрицы, в которой находятся кристаллиты, а другой — наличием дефектов внутри самих кристаллитов.. [c.23]

Наверное, таких способов, по крайней мере, два. Вновь возникшие виды должны быть в состоянии поедать виды, образовавшиеся ранее, и использовать их материал для построения своих матричных молекул, или ранее появившиеся виды должны сами распадаться по истечении некоторого времени жизни. Первый способ (столь популярный на поздних стадиях эволюции), по-видимому, нереален на ранних интересующих нас сейчас стадиях. Представим себе даже, что вновь возникшие затравки — матрицы — обладают каталитическими свойствами, позволяющими им ускорить распад образовавшихся ранее. И что же Эти каталитические свойства приведут к разрушению как ранее возникших, так и вновь возникающих. Невероятно спонтанное в результате однократной мутации появление в полимерной цепи такой последовательности мономеров, которая катализировала бы распад всех остальных последовательностей, а свою бы не разрушала. Для избирательного поедания представителей лишь чужого вида необходим длительный процесс эволюционного совершенствования, выработки механизмов различения свое — чужое . [c.46]

Увеличение массы отдельных компонентов заполнения мельницы в результате присоединения продуктов разрушения. Скорость появления материала в результате разрушения равна АКз. Каждый столбец матрицы А представляет собой относительное распределение материала, появляющегося после разрушения частиц соответствующего компонента, представленного вектором 5. [c.317]

Одним из наиболее важных факторов, влияющих на прочность композиционных материалов, армированных как непрерывными, так и дискретными волокнами являются дефекты. микроструктуры (поры, микротрещины и др.). Например, на практике условия, принятые для вывода уравнения (7.26), нарушаются. Разрушаться волокна люгут не одновременно, а последовательно из-за наличия в них дефектов. Наиболее дефектные волокна разрушаются при матых напряжениях, далеких от предела прочности, волокна с меньшими дефектами разрушаются при больших напряжениях, а в целом прочность композита будет меньше рассчитанной. То же самое можно сказать о случае, когда матрица имеет недостаточный запас пластичности, что приводит к появлению трещин на границе раздела и в объеме матрицы, т е к преждевременному разрушению композита. [c.88]

Рассмотрим вначале полимерную матрицу в ненагруженном однонаправленном композите. Такой композит обычно представляют квадратичной или гексагональной моделью. Минимальное объемное содержание полимера в плотноупакованной квадратичной структуре — около 21%, в гексагональной—13%. Армирующие волокна можно считать совершенно жесткими, так как модуль упругости применяемых неорганических волокон значительно больше модуля упругости полимера. Как уже указывалось выше (см. гл. 3 и 4), при отверждении эпоксидного полимера в ходе изготовления пластика, которое происходит обычно при повышенной температуре, объем полимера уменьшается вследствие его усадки, а вязкость быстро нарастает. До гелеобразования, пока полимер способен к течению, его объем может уменьшаться за счет уменьщения объема всей системы или образования пор. После гелеобразования течение полимера невозможно, и происходит деформация всей системы. Однако при этом деформация полимера ограничена волокнами, что приводит к появлению в полимере внутренних напряжений. Так как армированные пластики, как правило, содержат большое количество наполнителя, то можно считать, что он образует жесткий скелет, препятствующий деформации полимера, т. е. связующее подвергается всестороннему растяжению. Объемная деформация при этом может составлять несколько процентов (см. гл. 4). Таким образом, уже в ненагруженном состоянии эпоксидная матрица должна выдерживать значительные механические деформации без разрушения и нарушения адгезии на границе с волокном. Как показали микроскопические исследования [27—33], эпоксидные смолы значительно лучше других связующих выдерживают подобные условия. [c.209]

Если усадка из-за разности значений коэффицрентов Пуассона не вносит вклад в повышенное гидростатическое давление, то остается неясным, в чем состоит причина расхождения экспериментальных и теоретических результатов. По-видимому, повышенное гидростатическое давление обусловлено тем, что в действительности упругие сферы имеют вид трещин. Такие трещины (со скачкообразным изменением поперечного сечения) обусловливают появление гидростатического давления частично из-за эффекта концентрации напряжений, частично же вследствие сжатия матрицы из-за различия значении коэффициентов Пуассона [29]. Уместно задаться вопросом, могут ли частицы каучука привести к достаточному объемному расширению, чтобы возросла податливость материала матрицы с температурой стеклования, скажем, 90 °С и было устранено хрупкое разрушение в области температур от 23 до —40 °С. [c.146]

О природе возникающих новых ионогенных групп на асфальтитовой матрице можно судить по исследованным нами сульфокатионитам (табл. 36), Сульфокатиониты получены из асфальтеновых концентратов при 100°С (20%-ный олеум добавлялся в течение двух часов при интенсивном перемешивании). При этом были получены сульфокатиониты в порошкообразном виде с минимальным количеством побочных карбоксильных и фенольногидроксильных групп (ср. с табл, 7), В процессе облучения происходит разрушение сульфогрупп и появление новых карбоксильных и фенольногидроксильных групп. Последние в пределах изученных доз наиболее устойчивы [131] и поэтому не деструктируют. В целом ионит после облучения сохраняет свои катионообменные свойства за счет появления слабокислотных групп, которые способны работать в другом интервале pH. [c.60]

Изучение влияния нагрева углеродного волокна в никелевой матрице при температуре 1100° в течение суток на структуру волокна показало [145, 146], что в этих условиях происходит дальнейшая графитация волокна. При термообработке композита углеродное волокно — никелевая матрица в течение 100 час. при 1200° наблюдались морфологические изменения в волокне, приводящие к появлению шероховатости на его поверхности и спеканию соседних контактирующих волокон [148]. Аналогичные изменения имели место при циклическом нагреве от 50 до 1100° в течение суток, что позволило авторам [148] сделать вывод о связи разрушения волокна, наблюдавшегося в работах [145, 147], с воздействием на него паров никеля. В работе [145] высказано предположение о возможном влиянии на свойства волокна процессов растворения углерода в никеле и последующего его осаждения. Сравнительное исследование никелевых композитов показывает, что композиты с углеродным волокном более устойчивы, чем с борным или карбиднокремниевым в свою очередь, углеродные волокна на основе гидратцеллюлозных волокон более устойчивы, чем волокна, полученные пиролизом ПАН-волокон. [c.181]

Фоторазложение фотохромного слоя определяется скоростью необратимых фотохимических реакций, которые еще недостаточно хорошо изучены, особенно в полимерных слоях. Светостойкость зависит от спектрального состава действующего на слой света и от спектров поглощения матрицы и фотохромных соединений. Поглощение молекулами матрицы активирующего света приводит к появлению тушащих продуктов, например радикалов, и к разрушению слоя. Увеличение стойкости матрицы может быть достигнуто введением в матрицы поглощающих устойчивых к свету све-тостабилизаторов и элиминированием светофильтрами коротковолнового света, поглощаемого только матрицей (см. гл. IV). [c.222]

Согласно Овну [2] в процессе динамических усталостных испытаний первоначально прозрачный образец постепенно становится светонепроницаемым. Вначале эта непроницаемость может быть устойчивой только в тот момент, когда образец находится под нагрузкой, но постепенно, по мере того как он становится более напряженным, эта устойчивость со сраняется и без нагрузки. Небольшие трещины развиваются и проникают внутрь образца. Как раз перед полным разрушением матрицы часто появляется побеление, которое затем исчезает. Появление поверхности разрыва зависит от характера цикла напряжения и типа наполнения композиционного материала. Поверхность разрыва тканых слоев под действием циклического растягиваю- [c.131]

Структурные капсулы можно рассматривать как специфическую макрогетерогенную систему, в которой дисперсионная среда (полимер) образует оболочки капсул, соединенные в сплошную пленку, а диспергированное вещество (жидкость) распределено в пленке в виде частиц макроскопических размеров. Эта система является термодинамически неустойчивой вследствие наличия высокоразвитой поверхности и больших внутренних напряжений в сравнительно лабильной полимерной матрице. Поэтому структурные капсулы способны самопроизвольно разрушаться со скоростью, зависящей от внешних условий, технологических факторов и химической природы самой системы полимер-жидкость. Разрушение структурных капсул является необ-рагимым цепным процессом. Появление на каком-либо участке пленки очага разрушения приводит к постепенному исчезновению всей капсульной структуры. [c.134]

Специфические капиллярные явления, процессы адсорбции и абсорбции, химические и механохимические процессы, протекающие при воздействии на стеклопластики жидких сред, затрудняют применение термофлуктуа-ционной теории и ее математического аппарата. В этой теории хрупкое разрушение в силовом поле рассматривается как термодеструкция, т. е. как химическая реакция, активируемая напряжением. Капиллярные явления приводят к ускоренному заполнению сообщающихся субмикроскопических дефектов структуры низкомолекулярным веществом. Появление на границе раздела компонентов новой фазы приводит к изменению механизма передачи усилия от наполнителя к полимерной матрице и быстрому падению прочности в начальный период контакта материала со средой. Взаи- [c.150]

Из этого выражения следует, что при напряжении о могут отслаиваться лишь фрагменты, размер которых превышает некоторое критическое значение. Если энергия расслаивания настолько низка, что одиночное волокно отслаивается от матрицы по всей длине, то свойства композита не должны отличаться от свойств волокон, не скрепленных матрицей. Установлена [54] линейная корреляция между прочностью органопластика с высокой степенью армирования при осевом растяжении и энергией расслаивания. Ограничением для получения композитов с большой энергией является специфика поведения тонких пленок полимеров. Необходимо помнить, что упругие характеристики матрицы при создании композитов должны сочетаться с достаточно большой способностью к диссипации энергии. Последний показатель можно выразить через модуль механических потерь связующего. Показано, что чем выше значение этой характеристики, тем меньше размер микротрещин в связующел в месте разрывов волокна [55]. Методом акустической эмиссии было показано, что разрывы волокон, приводящие к появлени <-очага разрушения, происходят тем раньше, че.м меньше модуЛ) механических потерь связующего. [c.56]

Скачкообразный переход Оо при изтутенении содержания волокнистого наполнителя в композите, казалось, можно было бы связать с изменением характера разрушения на наиболее слабом участке, определяющем начало процесса разрушения (от матрицы к волокну). Однако для этого надо допустить, что адгезионные связи волокно-матрица не имеют большого значения, что противоречит всем другим данным. Кроме того, известно, что зарождение и прорастание трещин в свободном материале и материале с покрытием различается. Полимерное покрытие, как правило, задерживает момент появления критических трещин, пленка воды снижает этот барьер и т. д. [c.197]

При термообработке выше температуры стеклования полимера в нем протекают релаксационные процессы, которые влияют на остаточные напряжения, как это было показано для полиэпоксидов (см. гл. 3). Высокие упругие характеристики полимера в адгезионном соединении должны сочетаться с его способностью к рассеиванию энергии с целью иерераспределения концентрации напряжений в композите, клеевом соединении и др. Способность к диссипации энергии может выражаться модулем механических потерь. При исследовании влияния диссипативных характеристик полимерной матрицы в углепластике на кинетику накопления повреждений показано [269], что размер микротрещин в блоке матрицы в месте разрывов одиночного волокна уменьшается с повышением значения модуля механических потерь связующего. Более ранняя локализация разрывов волокон, приводящая к формированию очага разрушения, происходит в углепластике на основе связующего с низким значением модуля механических потерь. Таким образом, связующее должно сочетать высокие упругие и диссипативные показатели. Использование грунтов, аппретов, по существу, приводит к такому же результату. В большинстве случаев их применение способствует перераспределению напряжений и соответственно более позднему появлению очагов разрущения. Если такое средство одновременно повышает устойчивость связей полимер — субстрат, то это является дополнительным благоприятным фактором. [c.206]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология