Справочник химика 21

Химия и химическая технология

Статьи Рисунки Таблицы О сайте English

Механическая прочность и долговечность полимеров

    Влияние пластификаторов на механические свойства полимеров. В результате П. возрастает способность материала к большим высокоэластическим и вынужденно высокоэластич. деформациям. Модуль упругости, прочность и долговечность полимера при П. непрерывно снижаются с увеличением концентрации пластификатора. Однако в ряде случаев прочность повышается при введении небольших количеств пластификатора. Это характерно для полимеров при темп-рах как выше, так и ниже Т . Для эластомеров нек-рое повышение прочности наблюдается одновременно с повышением удлинения цри разрыве и предположительно связано с облегчением ориентации макромолекул при растяжении. О механизме повышения прочности полимеров при темп-рах ниже Гр см. раздел Антипластификация (стр. 633). [c.313]


    Деформация — это предшествующая механическому разрушению реакция образца полимера на воздействие внешней силы. Несмотря на первоочередность деформационных процессов во времени, изучение влияния жидкостей на механические свойства полимеров исторически начиналось с выявления закономерностей, отражающих изменение прочности и долговечности. Единство процессов и закономерностей деформирования и разрушения полимеров не только в жидкой, но и в газовой среде весьма спорно, поэтому в последние годы началось интенсивное самостоятельное изучение деформации полимеров различных классов в жидкостях. Пристальное внимание исследователей к деформационным свойствам полимеров обусловлено широким использованием механической вытяжки при переработке полимеров и необходимостью обеспечения деформационной долговечности элементов различных конструкций из полимерных материалов, работающих в контакте с жидкими средами. [c.162]

    Механическая прочность и долговечность полимеров [c.221]

    В научном издании представлен обширный экспериментальный материал по прочности и долговечности полимеров в условиях воздействия на них механических нагрузок, температурных и радиационных полей, а также поверхностно-активных сред. [c.423]

    МЕХАНИЧЕСКАЯ ПРОЧНОСТЬ И ДОЛГОВЕЧНОСТЬ ПОЛИМЕРОВ [c.221]

    Сравнение значений для разных полимеров показывает, что увеличение химической стойкости и уменьшение долговечности приводят к увеличению Рс, так как при этом Д уменьшается, и наоборот, противоположное изменение этих параметров вызывает уменьшение Рс- В качестве примера можно рассмотреть поведение в соляной кислоте резин из СКС-ЗЭ-1, одна из которых вулканизована с помощью MgO, а другая с помощью серы (см. рис. 198). У серного вулканизата, кислотостойкость которого больше, чем вулканизованного MgO, а прочность меньше, разрушение резко ускоряется при концентрации агрессивного агента в 10 раз большей, чем у более прочного, но менее кислотостойкого. При изменении механической прочности и химической стойкости в одну сторону( например, при их одновременном увеличении) Рс в зависимости от их соотношения может сдвигаться в разных направлениях. Так, при сравнении относительной ползучести разных резин в озоне найдено, что у резины из наирита в Ю рзз больше, чем у СКС-30-1 (см. рис. 198). Это объясняется тем, что разница в химической стойкости между наиритом и СКС-30-1 велика, в то время как по прочностным свойствам резины из СКС-30-1 и из наирита отличаются мало. [c.342]


    Пластмассы характеризуются сравнительно высокой химической стойкостью и широко используются как конструкционные материалы в различных агрессивных средах. Однако нх механические свойства предел прочности, долговечность, пластичность, ползучесть — могут в значительной степени изменяться под влиянием среды. Кроме того, все полимерные материалы подвержены старению, вызванному деструкцией полимера, испарением пластификатора или другими процессами, приводящими к разрушению химических и физических связей в полимере. Воздействие химических веществ, тепла, влажности и механических напряжений усиливает процесс старения. Большинство пластмасс в большей или меньшей степени набухают в различных жидкостях. Набухание сопровождается изменением объема, механических, электрических, оптических свойств. [c.92]

    Полиолефины не являются долговечными материалами, им свойственно термоокислительное старение, протекающее по типичному механизму радикально-цепных окислительных реакций [185]. Инициируют старение повышенные температуры переработки и эксплуатации, действие света, агрессивных сред, влияние атмосферных условий и механические нагрузки. В результате ухудшаются эксплуатационные свойства полимера — эластичность, механическая прочность, диэлектрические свойства, изменяется окраска, увеличивается хрупкость. [c.173]

    Заинтересованность в создании прочных, долговечных покрытий обусловливает необходимость дифференцированного подхода к выбору наполнителе й с учетом их усиливающего действия на полимер. Усиление полимеров наполнителями происходит в результате их взаимодействия, которое чаще всего носит адсорбционный характер. Твердый наполнитель является как бы сорбентом, на поверхности которого скапливаются молекулы полимера, образуя ориентированные адсорбционные слои повышенной механической прочности. Взаимодействие может быть улучшено посредством адсорбционного модифицирования, т. е. обработки наполнителей поверхностно-активными веществами [113,119]. [c.59]

    На современном этапе развития пластмасс проблема их качества становится доминирующей. Под качеством материала понимают способность его длительно сохранять необходимые эксплуатационные свойства и, в первую очередь, механическую прочность. Таким образом, длительную прочность и, следовательно, долговечность можно считать основным, а зачастую единственным критерием качества полимеров независимо от конкретного назначения данного изделия. [c.166]

    Механическая прочность характеризует способность тел противостоять разрушающему действию внешних механических сил. Одной из наиболее фундаментальных прочностных характеристик полимера является долговечность — продолжительность времени от начала нагружения до разрушения полимера, связанная с величиной приложенной нагрузки и температурой и называемая температурно-временной зависимостью прочности или долговременной прочностью. Если происходит разрушение полимера под действием постоянной нагрузки, то это явление называют статической усталостью или замедленным разрушением. [c.86]

    Применение полимеров в новой технике обусловлено весьма ценным сочетанием свойств (высокая механическая прочность, малая плотность, стойкость в агрессивных средах, эластичность и упругость, износостойкость и т. д.) с высокой технологичностью, а также доступностью и разнообразием исходного сырья. Технический прогресс в современном машиностроении, самолето- и судостроении, радиоэлектронике, ракетной и атомной промышленности, в освоении космоса и т. п. неосуществим без полимерных материалов. Решение многих актуальных народнохозяйственных задач — повышение качества, надежности и долговечности изделий, борьба с коррозией металлов, экономия металлов, увеличение сельскохозяйственной продукции и т. п. — непосредственно связано с применением высокомолекулярных соединений. Потребность в полимерных материалах порождает создание новой, прогрессивной технологии получения и переработки их. [c.305]

    Влияние пластификатора на физико-механические свойства полимера определяется его природой и совместимостью с полимером. В результате пластификации возрастает способность материала к большим высокоэластическим деформациям. Модуль упругости, прочность и долговечность полимера снижаются при введении пластификатора. Однако изменение механических свойств не является монотонным и, [c.30]

    Стойкость полимерных материалов к воздействию агрессивных сред является основным свойством, определяющим целесообразность применения и срок службы этих материалов для защиты от коррозии. При повышенных температурах и одновременном воздействии агрессивных сред термопласты, как и большинство полимерных материалов, подвержены старению . При этом полимеры теряют эластичность, становятся хрупкими, растрескиваются, теряют механическую прочность, диэлектрические свойства. Долговечность защитного покрытия зависит в значительной степени от проницаемости обкладки. [c.158]


    Прочность и долговечность являются важнейшими свойствами полимерных материалов. Прочность реальных материалов не является материальной константой, так как зависит от многих факторов — времени или скорости действия нагрузки, температуры, вида напряженного состояния и др. Можно назвать две основные причины этого. Первая — существование во всех реальных материалах структурных дефектов и прежде всего микротрещин. Вторая — термофлуктуационный механизм разрыва химических связей. Соответственно этому возникли два подхода к прочности твердых тел механический и кинетический. Механический подход имеет свои достоинства и недостатки. Так, механика разрушения является основой инженерных методов расчета прочности деталей и конструкций, находящихся в сложнонапряженном состоянии. Математическая теория трещин, позволяющая рассчитывать перенапряжения вблизи микротрещины, является большим достижением механики разрушения. В то же время механический подход оставляет в стороне физические атомно-молекулярные механизмы разрушения и физическую кинетику разрушения в целом. Кинетический подход исходит из термофлуктуационного механизма разрушения, общего для всех твердых тел, в том числе и для полимеров. Суть этого механизма заключается в том, что химические связи в полимере разрываются в результате локальных тепловых флуктуаций, а приложенное напряжение увеличивает вероятность разрыва связей. [c.331]

    Комплекс свойств высокомолекулярного соединения, зависящий от его химической природы, структуры, физического состояния, определяет возможность практического использования полимера. Почти во всех областях применения существенное значение имеют определенные физико-механические показатели полимера, среди которых важнейшим является его механическая прочность. Прочность и долговечность полимеров особенно важны при использовании их в качестве конструкционных материалов. В других областях применения на первый план иногда выдвигаются некоторые иные свойства, такие как адгезия к различным материалам, проницаемость по отношению к газам, парам и жидкостям, электропроводность или диэлектрические свойства и т. д. [c.97]

    В меньшей степени выяснено влиянне химического строения полимерных молекул на прочность полимеров. Влияние типа химических связей в цепях полимеров на прочность и долговечность твердых полимеров очевидна. Основная трудность исследования этого вопроса заключается в том, что химическое строение цепей не является единственной характеристикой, влияюш,ей на прочность полимера. Так, например, механические свойства одного и того же полимера сильно отличаются в зависимости от характера надмолекулярной структуры. Особенно ярко это проявляется у кристаллических полимеров. [c.132]

    В области нехрупкого разрушения полимеров между температурами Тхр и Тс (см. рис. 11.4) рассеяние упругой энергии при росте трещин из-за различных локальных деформационных процессов становится существенным и термофлуктуационный механизм переходит в термофлуктуационно-релаксационный (см. табл. 11.2). Кроме того, механические потери оказывают существенное влияние на динамическую прочность полимеров при циклических нагружениях. Вызываемый ими локальный разогрев в местах перенапряжений ускоряет рост трещин и снижает долговечность и прочность. [c.314]

    Деформационные свойства, в том числе механические потёри, являются проявлением релаксационных свойств полимеров. Влияние механических потерь на процесс разрушения поставило более широкую проблему о взаимосвязи релаксационных свойств (деформационных) и процессов разрушения в полимерах. Эта важная проблема находится в стадии развития как в теоретическом [10 11.20], так и в экспериментальном плане [11.21 11.22]. Так, замечено, что прочность испытывает на температурной зависимости скачкообразные изменения при температурах у- и -релаксационных переходов, когда изменяется молекулярная подвижность в цепях полимера. В стеклообразном состоянии существует ряд характерных температур (релаксационных переходов), в которых долговечность претерпевает изменение. Для исследования природы деформация и разрушения полимера в стеклообразном состоянии изучались ползучесть, долговечность, разрывное напряжение и ширина линии ЯМР в широком температурном интервале. Установлены следующие принципиальные положения. [c.317]

    Как правило, процессы, определяющие атмосферное и коррозионное воздействие на материалы, инициируются в условиях механических воздействий [41—45]. Явления, происходящие при этом в полимерных материалах, вызывают их старение — потерю комплекса полезных свойств. Процессы старения и коррозионного разрушения в композиционных материалах протекают избирательно, одновременно по нескольким механизмам. Например, при тепловом старении полимеров в большинстве случаев уменьшается механическая прочность, в металлах она увеличивается и наоборот, в коррозионной среде металл может интенсивно раЗ рушаться, а полимер — не изменять своих свойств. Поэтому пока не удается аналитически описать весь комплекс свойств, характеризующих атмосферо- и коррозионную сторгкость полимерных композитов, н для их прогнозирования применяются экспериментальные данные и эмпирические оценки. Более подробно вопросы долговечности металлополимерных материалов и конструкций в атмосферных и коррозионных условиях рассмотрены в гл. 8. [c.118]

    На основе древесины и синтетических полимеров в результате химико-механической переработки изготавливают древесностружечные и древесноволокнистые плиты, древеснослоистые пластики, фанеру различных сортов, фанерные трубы, гнутоклееные и цельнопрессованные изделия, клееные де >евянные конструкции, древесные прессованные массы и другие изделия, находящие все более широкое применение в различных отраслях промышленности и строительства. Синтетические полимеры используются также в производстве мебели и музыкальных инструментов, облицовочных деталей, для изготовления декоративных и отделочных материалов. Применение синтетических полимеров позволяет сократить удельный расход материалов, повысить прочность, долговечность и улучшить водо-, атмосферо-, тепло- и биостойкость получаемых материалов и изделий. [c.7]

    Следует заметить, что увеличение содержания двойных связей в алкидных полимерах обычно способствует проте1 анию химических реакций, ускоряющих старение покрытия Поэтому,, если на образование сетчатой структуры полимера при отверждении покрытия израсходовались не все двойные связи, имевшиеся в олигоэфире, такое покрытие будет характеризоваться повышенной склонностью к старению быстрее темнеет на свету и при нагревании, быстрее теряет свою механическую прочность С целью получения более долговечных эластичных по- [c.63]

    Исторически первые эксперименты со свободными механорадикалами с использованием метода ЭПР были выполнены в институте им. Иоффе в Ленинграде в 1959 г. [1] на размолотых или раздробленных полимерах, причем образцы исследовались после завершения процесса разрушения. Для объяснения влияния параметров структуры и условий нагружения на кинетику образования свободных радикалов под действием напряжения необходимо изучить поведение высоконапряженных цепей в процессе их нагружения методом ЭПР. Как подчеркивалось в гл. 5, заметное упругоэнергетическое деформирование цепи можно получить лишь в том случае, если цепь не может сама снять свое напряжение путем изменения конформации или проскальзыванием в поле приложенных одноосных сил. Наоборот, механический разрыв цепи должен указывать, что в момент разрыва не только были достигнуты осевые напряжения ф, равные прочности цепи 1 )с но и что подобное состояние сохранялось в течение времени, равного средней долговечности Тс сегмента цепи. [c.187]

    В главе обсуждены также методы расчета долговечности полимеров при различных временных режимах нагружения по данным долговечности, полученным в рел име o = oпst, т. е. по уравнениям долговечности, полученным из термофлуктуационной теории. Главным итогом этой главы является объединение в единую теорию трех подходов к прочности кинетического, механического и термодинамического. [c.191]

    Физически обоснованной характеристикой прочности полимеров служит долговечность, определяемая временем, проходящим с момента приложения нагрузки к образцу до его разрушения. Эта характеристика основана на кинетической концепции прочности [16—18], согласно которой процесс разрушения заключается в постепенном разрыве химических связей вследствие тепловых флуктуаций, причем диссоциация связей активируется приложенным механическим напряжением. Эта концепция развивается С. Н. Журковым с сотрудниками. Большое внимание уделяется также процессу распада межмолекулярных связей. Этот подход предложен и изучен В. Е. Гулем [19]. Существенное внимание уделяется процессу зарождения и развития микротрещин и трещин разрушения под действием нагрузки, что и определяет долговечность материала. Этот подход развивается Г. М. Бартеневым [20]. [c.82]

    Ориентационная деформация обеспечивает не только повышение термоокислительной стабильности полимерного материала, но и сохранение его механической прочности. Разрывная прочность ориентированных полимеров зависит от концентрации вытянутых проходных цепей, несущих нагрузку, и цоэтому она возрастает при увеличении степени ориентации (см. табл. VI.8). Долговечность и прочность ориентированного полипропилена значительно больше, чем неориентированного, и это различие, тем сильнее, чем выше степень ориентации. [c.276]

    Сопоставление термодинамического и кинетического подходов к процессам разрушения полимеров пока.зало, что для ПММА и капронового волокна критерий Гриффита оа соответствует Оо, а не (Тк- Отсюда следует, что Оа и теория Гриффита не имеют отношения к критерию разрушения и к критическому напряжению Юк. Критерий Гриффита скорее является критерием безопасности (как и безопасное напряжение Оо в термофлуктуационной теории прочности). Таким образом кинетический подход дает термофлуктуационный вклад тф в долговечность и определяет его границы (оо, Оф) При Т—>-0 напряжение Оф —Нсгк. Термодинамический подход дает оценку безопасного напряжения в виде порогового напряжения Гриффита Оо, которое характеризует равновесное состояние (когда процессы разрыва и рекомбинации химических связей равновероятны). Механический подход дает атермический вклад Тк в долговечность т = тф-ьтк и методы расчета концентрации напряжения (или локальных напряжений) в вершинах микротрещин, ответственных за разрушение. При переходе к бездефектным (высокопрочным) материалам, имеющим микронеоднородную Структуру и перенапряженные цепи, уравнепнс долговечности переходит в известное уравнение Журкова. [c.191]

    Действие электрических разрядов на полимеры, имитирующее электрическое старение полимера, находящегося в электрическом поле, рассмотрено в монографиях Багирова и др. [5.83] и Сажина с сотр. [5.84]. Так, если полимер предварительно обрабатывается электрическими разрядами, то энергия активации пробоя такого материала не меняется, но наблюдается изменение электрической прочности и долговечности, вызванное изменением коэффициента уъ (за счет изменения коэффициента перенапряжения х, так как Хо — длина межатомной связи и заряд электрона не изменяются). Абасовым исследовался также процесс совместного действия на полимер электрического и механического полей. [c.142]

    Определяющими факторами надежности и долговечности работы полимерных покрытий на металле при достаточной химстой-кости и низкой диффузионной проницаемости полимера являются прочность адгезионных соединений (ПАС), термостабильность и высокие физико-механические характеристики полимера. [c.68]

Смотреть страницы где упоминается термин Механическая прочность и долговечность полимеров: [c.57]    [c.117]    [c.119]    [c.140]    [c.8]    [c.385]    [c.157]    [c.164]    [c.8]    [c.14]    [c.6]    [c.351]   
Смотреть главы в:

Физикохимия полимеров -> Механическая прочность и долговечность полимеров

Физикохимия полимеров Издание второе -> Механическая прочность и долговечность полимеров

Физикохимия полимеров -> Механическая прочность и долговечность полимеров

Физико-химия полимеров 1978 -> Механическая прочность и долговечность полимеров



ПОИСК





Смотрите так же термины и статьи:

Долговечность полимеров

Механическая прочность



© 2025 chem21.info Реклама на сайте