Полиметилметакрилат предел вынужденной эластичности

Явление вынужденно-эластической деформации полимеров было подробно изучено Лазуркиным С понижением температуры механическое напряжение, необходимое для перестройки молекул (предел вынужденной эластичности), повышается. Температура, при которой полимер начинает разрушаться при малых деформациях, а вынужденно-эластической деформации не наблюдается, представляет собой температуру хрупкости полимера. Таким образом, в стеклообразном состоянии для полимеров следует различать зону вынужденно-эластических деформаций и зону хрупкости. Температура хрупкости зависит от ме> молекулярного взаимодействия, плотности упаковки молекул, а также от молекулярного веса полимера Температуры стеклования и хрупкости высокомолекулярных стекол, определенные при одинаковых скоростях деформации, иногда образуют интервал в несколько десятков градусов. Так, если для полистирола интервал Тс—Гхр составляет около 10 °С, то для полиметилметакрилата он равен 100 °С, а для поливинилхлорида достигает даже 170 С Ч [c.124]

Строение трещин серебра позволяет сформулировать условия их появления в полимерах. Их появление определяется соотношением при данных условиях опыта между скоростью вынужденноэластической деформации в перенапряженных местах материала и скоростью роста трещин разрущения. С понижением температуры и увеличением скорости деформации предел вынужденной эластичности возрастает настолько, что образец разрушается раньше, чем успевают образоваться тяжи, и процесс идет только путем роста трещин разрушения. Переход от одного механизма разрушения к другому происходит постепенно область трещины серебра впереди трещины разрущения все более сужается и прп низких температурах и больших скоростях деформации—исчезает совсем. При обычной температуре исследования (20 "С) у одних пластмасс (полиметилметакрилат, поливинилацетат) разрушению предшествует образование трещин серебра , у других (ацетат целлюлозы) наблюдается только хрупкое разрушение. [c.100]

Рис. 79. Зависимость хрупкой прочности (пунктирные линии) и предела вынужденной эластичности при растяжении (сплошные линии) от направления ориентации для полиметилметакрилата (по Лазуркину) / И 2—образцы, ориентированные вдоль оси растяжения (вытяжка на 160 и 100%) Л—изотропный образец 4—образец, ориентированный перпендикулярно оси растяжения (вытяжка на 160%).

Рнс. 80. Зависимость хрупкой прочности и предела вынужденной эластичности при растяжении з,, предварительно вытянутого на 200% полиметилметакрилата от угла между направлением ориентации и направлением растяжения при 20 °С (по Лазуркину). [c.137]

Влияние пластификаторов на предел вынужденной эластичности и на прочность полимеров в стеклообразном состоянии с позиций физической кинетики изучалось Ю. С. Лазуркиным [547]. Были исследованы различные полимеры поливинилхлорид, полиметилметакрилат, нитрат и ацетат целлюлозы. В качестве пластификаторов применяли диметилфталат, дибутилфта-лат, диоктилфталат. Для всех исследованных материалов была обнаружена узкая область температур, в которой разрывное удлинение 8р резко падает с понижением температуры. Экстраполяцией крутого участка кривой к оси абсцисс можно определить соответствующую температуру. [c.210]

Рассматривая влияние пластификаторов, Ю. С. Лазуркин отмечает [547], что пластификатор, снижая температуру размягчения, одновременно понижает предел вынужденной эластичности. При этом температура хрупкости (например, для поливинилхлорида и полиметилметакрилата) изменяется очень мало или не изменяется вовсе, что связано с сильным уменьшением Ор хрупкого разрушения. В результате этого интервал вынужденной эластичности с увеличением концентрации пластификатора непрерывно сужается, и в пределе пластифицированный полимер по своему поведению в твердом состоянии приближается к низкомолекулярным стеклам. Естественно, что при высоких температурах благодаря высокоэластическим свойствам такие материалы резко отличаются от низкомолекулярных твердых тел. [c.211]

Рис. 90. Температурная зависимость предела вынужденной эластичности полиметилметакрилата при различных скоростях деформации

НОЙ эластичности . Это связано с тем, что хрупкая прочность при ориентации повышается больше, чем предел вынужденной эластичности, поэтому температура хрупкости понижается. Поскольку ориентация практически не влияет на температуру стеклования, то с понижением температуры хрупкости температурный интервал вынужденной эластичности расширяется. Так, например, температурный интервал вынужденной эластичности неориентированного полиметилметакрилата составляет 100°С, а предварительно растянутого на 100% образца равен 160 °С (см. табл. 10, ст р. 233). [c.241]

Подобные измерения проведены Ю. С. Лазуркиным для многих полимеров, находящихся в стеклообразном состоянии. В отличие от металлов полимерные тела обнаруживают существенную зависимость предела вынужденной эластичности от скорости механического воздействия. Это еще раз свидетельствует о коренном отличии характера деформаций металлов (пластические) от деформации полимеров (вынужденно-эластические). Кривые растяжения полиметилметакрилата при разных скоростях растяжения приведены на рис. П. 10. [c.138]

Рис. 11.11. Зависимость предела вынужденной эластичности от скорости растяжения для полиметилметакрилата при 18 °С.

Современные методы исследования процесса деформации полимеров позволяют существенно расширить интервал температур и скоростей механического воздействия. Для полиметилметакрилата — классического стеклообразного полимера — температурные зависимости предела вынужденной эластичности и хрупкой прочности получены в очень широком интервале (вплоть до —195 °С). Даже при столь низких температурах можно наблюдать проявление вынужденной эластичности (которую автор ошибочно называет пластическим течением). Однако при очень низких температурах (от —195 до —73 °С) вынужденно-эластическая деформация проявляется едва заметно и развивается в полную силу лишь в интервале температур от —73 до 77 °С. При этом, как обычно, предел вынужденной эластичности при сжатии больше, чем при растяжении. [c.142]

Зависимость относительного удлинения от напряжения полимера, образующего шейку при растяжении (полистирол, полиметилметакрилат и др.), представлен на рис. 19. На участке О—а образец деформируется упруго. В точке Ъ напряжение достигает предела вынужденной эластичности (а ), образуется шейка , в которую переходит весь образец. Этот процесс происходит на участке Ь—с. Область с—й соответствует удлинению шейки за счет соседних, мало деформированных частей образца. В точке й толщина всего образца становится равной толщине шейки. Тонкий образец растягивается на участке d—е до разрыва. [c.62]

Интересно выяснить причины возникновения спада напряжения после достижения предела вынужденной эластичности. Отмечено, что величина этого спада, например в случае полиметилметакрилата, уменьшается после длительного отжига материала, т. е. после его длительной выдержки при температуре несколько выше Т . Этот спад не может быть объяснен образованием шейки, ибо он также наблюдается и в случае деформации сжатия, когда шейка, естественно, не образуется. [c.139]

Рис. 25. Зависимость предела вынужденной эластичности полиметилметакрилата от температуры и темпа деформирования

Влияние пластификаторов на предел вынужденной эластичности и на прочность полимеров в стеклообразном состоянии изучалось Лазуркиным . Были исследованы различные полимеры поливинилхлорид, полиметилметакрилат, нитрат и ацетат целлюлозы. В качестве пластификаторов применялись диметилфталат, дибутилфталат, диоктилфталат. Для всех исследованных материалов была обнаружена узкая область температур, в которой разрывное удлинение Зр резко падает с понижением температуры. Экстраполяцией крутого участка кривой к оси абсцисс можно определить соответствующую температуру, которую автор обозначил Те. Рассматривая влияние пластификаторов, Лазуркин отмечает, что пластификатор, снижая температуру размягчения, одновременно понижает предел вынужденной эластичности. При этом [c.200]

Из табл. 10 видно, что интервал вынужденной эластичности для разных полимеров колеблется в широких пределах. Так, полиметилметакрилат имеет значительно больший интервал вы-нул<денной эластичности, чем полистирол, что предопределяет его эксплуатационное применение. Очень большая разность между Гс и наблюдается у поливинилхлорида. Резины теряют свое основное эксплуатационное качество — высокую эластичность— при температурах, лежащих в области от —20 до [c.232]

Из таблицы видно, что интервал вынужденной эластичности для разных полимеров колеблется в широких пределах. Так, полиметилметакрилат имеет значительно больший интервал вынужденной эластичности, чем полистирол, что определяет области его применения. Очень большая разность между Тс и Гхр наблюдается у поливинилхлорида. Каучуки теряют свое основное свойство — высокую эластичность — при температурах от —20 до —70 °С. Однако некоторые каучуки (СКН-40, СКС-30) сохраняют известную гибкость и способность к большим деформациям до очень низких температур. В то же время такой морозостойкий каучук, как натуральный, имеет очень небольшой интервал вынужденной эластичности. Следовательно, изделия, эксплуатирующиеся при очень низких температурах, лучше изготовлять из каучука СКН-40, а не из натурального. [c.187]

V. 11. К каким изменениям значений температур стеклования (Гс), предела вынужденной эластичности (СТв), относительного удлинения при разрыве (ер) и разрушаюшего напряжения при растяжении (о ) приводит введение 20 % низко-. молекулярного пластификатора в полиметилметакрилат [c.214]

Приложение большого гидростатического давления существенно повышает предел вынужденной эластичности полимерных материалов при одноосном сжатии Например, для полиметилметакрилата этот предел возрастает с 1400 до — 2600 kz I m , когда гидростатическое давление повышается до 2000 кгс см (рис. 11.15). [c.144]

Рйс. 98. Зависимость предела вынужденной эластичности авыи. эл полиметилметакрилата от температуры при различных скоростях деформирования (У1<У2<из) [c.149]

Зная 7 хр и Тс, можно определить интервал температур, в котором полимер ведет себя как упругий нехрупкий материал. Есла эластомеры применяют при температуре в пределах интервала вы-сокоэластичности (между температурами стеклования и текучести), то стеклообразный полимер (пластмассу) применяют в интервале вынужденной эластичности (Гс—Тхр). Полиметилметакрилат можно применять как конструкционный материал, потому что для нега Гс=110°С, а Гхр=10°С. Полистирол нельзя применять без специальной модификации его структуры, потому что для него Гс = = 100°С, а Гхр=90°С. [c.154]

Из формулы (IV. 14) видно, что при возрастании напряжения показатель степени и время релаксации т уменьшаются. Влияние величины деформирующей силы на возможность проявления вынужденноэластической деформации может привести к тому, что при больших величинах действующих напряжений стеклообразный полимер будет разрушаться как хрупкий материал, т. е. уменьшается интервал между температурами хрупкости и стеклования. Этот интервал, называемый интервалом вынужденной эластичности, очень важен, так как в его пределах твердые стеклообразные полимеры (пластмассы) можно применять в качестве конструкционных материалов. Благодаря возможности развития высокоэластических дефорл1аций полимеры в этом интервале обладают большей долговечностью (см. гл. VIII), т. е. способностью противодействовать приложенным нагрузкам в течение длительного времени их действия. Например, полиметилметакрилат (прозрачное органическое стекло) обладает интервалом вынужденной. эластичности от 100 " С (температура стеклования) до 10° С (температура хрупкости), т. е. может широко [c.113]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология