Справочник химика 21

Химия и химическая технология

Статьи Рисунки Таблицы О сайте English

Деформационные свойства полимеров в зависимости от температуры

    Весьма желательно уменьшить зависимость прочностных и деформационных свойств полимеров от температуры. При этом речь идет о длительной устойчивой работоспособности конструкции без большого изменения прочностных свойств, модуля эластичности и без существенного теплового расширения деталей из полимеров. [c.97]

    ДЕФОРМАЦИОННЫЕ СВОЙСТВА ПОЛИМЕРОВ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ТЕМПЕРАТУРЫ [c.21]


    Концепция свободного объема в работах [134—137] привлекалась для расшифровки физического смысла констант уравнения ВЛФ и учета зависимости температуры стеклования от скорости охлаждения. Прогнозирование деформационных свойств полимеров производилось также с применением различных моделей, описывающих релаксационные свойства [138]. [c.148]

    Резкая температурная зависимость деформационных свойств полимеров вызывает необходимость установления температурных пределов применения изделий из пластмасс. Верхний температурный предел, связанный с теплостойкостью материала, обусловливается размягчением полимера, т. е. значением величины сге. Чем больше Ое, тем меньше деформации развиваются во времени. Если считать пластмассовые изделия пригодными для эюс-плуатации при значениях ве больше некоторого условного значения Оет, то теплостойкость определится значе. нием температуры, при которой ве = Оет- Такую температуру можно найти для каждого материала по уравнению [c.59]

    На рис. 63 приведены результаты по измерению пьезомодуля с з1 электретов из ПВХ в динамическом режиме. С ростом температуры до 60 °С разность потенциалов V почти не меняется, при более высоких температурах V увеличивается, проходит через максимум при 70 °С и падает. Изменение разности потенциалов, обусловленной пьезоэффектом, связано с изменением деформационных свойств полимера. Из зависимости деформации А1/1 от температуры при постоянной нагрузке видно, что при 70 °С деформация увеличивается примерно в 1,3 раза, а с 82 °С деформация резко возрастает. Поскольку поверхностная плотность зарядов прямо пропорциональна деформации, разность потенциалов V растет вследствие увеличения деформации А///, однако резкое возрастание деформации выше 80 °С не приводит к увеличению V, так как одновременно происходит быстрое снижение остаточной поляризации в образце вследствие термодеполяризации. [c.113]

    При сравнении механических свойств изотропного полиамида и анизотропного, деформированного в различных направлениях, выяснилось, что анизотропный полимер при деформации в направлении, перпендикулярном к направлению ориентации , ведет себя подобно изотропному. В этом случае, так же как при деформации изотропного полиамида, график зависимости усилия от удлинения имеет три характерных участка, возникает шейка и свойства полимера изменяются скачком. Кроме того, во всем диапазоне исследованных температур характер изменения деформационных кривых совершенно одинаков для изотропного полиамида и анизотропного полиамида при -деформации. Такое совпадение данных позволило нам провести тш а-тельное систематическое исследование поведения полиамида в широком интервале температур на анизотропной пленке, приготовленной в производственных условиях и являющейся достаточно однородной как но толщине, так и по составу. [c.295]


    Как видно из перечисления некоторых проблем в области студнеобразного состояния систем полимер—растворитель, решение большинства из этих проблем связано с правильной идентификацией типа студня. Как показано в гл. IV, в ряде случаев существующие методы недостаточно пригодны для оценки принадлежности конкретных студней к тому или иному типу. Ни установление термической обратимости, ни зависимость деформационных свойств от температуры, ни оптические свойства не позволяют в отдельных случаях решить вопрос об истинной принадлежности конкретного студня к определенному типу. Вероятно, и здесь остается еще широкое поле деятельности для перспективных исследований. [c.255]

    Интересные результаты были получены при исследовании температурных зависимостей прочностных и деформационных свойств исходных и модифицированных каучуком полимеров (рис. 5.7). Видно, что прочность при разрыве и модуль монотонно снижаются с увеличением температуры испытаний для всех исследуемых образцов. Однако в случае немодифицированного полимера происходит более резкое падение показателей Ор и Е. Вследствие этого при Т > ЭКК имеют [c.94]

    Исследованы деформационные свойства ПВХ в области температуры стеклования [514]. Рассмотрены зависимости предельного напряжения <3у от скорости деформации и температуры. При каждой температуре существует критическая -скорость деформации, ниже которой максимум напряжения Оу не наблюдается. Связывая е с высокоэластическими свойствами полимера, авторы [514] разделили полученные диаграммы на три типа с отчетливо измеряемым а , с исчезающим ву и без выраженного эластического предела. Для температур выше температуры стеклования значения Оу невелики. [c.427]

    Изменение свойств резин при понижении температуры связано с замедлением в них релаксационных процессов. Деформационные свойства аморфных полимеров с изменением температуры описываются зависимостью, представленной на рис. 3.1, а, а прочностные —на рис. 3.1,6. Из этих рисунков видно, что, во-первых, в области стеклования резко уменьшается деформируемость. Во-вторых, температуры стеклования и хрупкости представляют собой не константы, присущие самому материалу, а его характеристики, зависящие от условий приложения механического усилия (в данном случае от скорости), от вида и величины деформации, т. е. это условные характеристики. Помимо деформационных и прочностных свойств резин, важной расчетной характеристикой является термический коэффициент линейного расширения, резко изменяющийся при температуре стеклования в отсутствие механических воздейст- [c.84]

    Соответственно с двойственной 2,5 молекулярно-механической природой трения, зависимость силы трения от 2,0 скорости скольжения будет определяться скоростью установления моле- ,5 кулярного адгезионного контакта и скоростью деформирования объема материала. Большое влияние при этом оказывают температура процесса и природа материала. Как мы уже видели, процесс внешнего трения полимеров обусловлен в основном (для твердых полимеров) деформационными свойствами самого полимерного материала. [c.73]

    Прежде чем перейти к математическому описанию рассмотренных выше методов плавления, рассмотрим температурные зависимости и реологические свойства аморфных и полукристаллических полимеров, которые имеют непосредственное отношение к элементарной стадии плавления. Это необходимо для понимания методов плавления, для которых характерно удаление образовавшегося расплава. Для этих методов большое значение имеют деформационные и реологические характеристики полимеров, определяемые в непосредственной близости от температуры плавления или размягчения. [c.257]

    Полимеры сетчатой структуры выгодно отличаются от линейных значительно большей деформационной устойчивостью, более низким коэффициентом теплового расширения, большей теплостойкостью, менее резкой зависимостью свойств от температуры. Однако образование сетчатого полимера сопровождается значительно более высокой усадкой и возникновением большей структурной неоднородности. Усадки и структурная неоднородность-жестких сетчатых полимеров обусловливают появление напряжений, часто превышающих их прочность. Введение наполнителей снижает уровень остаточных напряжений в матрице, вызванных переходом связующего в полимер сетчатой структуры. [c.6]

    В процессе длительного нагревания полиимидов при температурах нил е температуры их термического разложения свойства этих полимеров изменяются. Характер изменения свойств пленок полиимида в зависимости от продолжительности и температуры теплового старения различен [36, с. 60—64, 290, 293]. Так, деформационные характеристики уменьшаются монотонно, в то время как [c.147]

    Количественной характеристикой диэлектрических свойств пластмасс служит диэлектрическая проницаемость в, под которой понимают отношение емкостей электрического конденсатора, заполненного диэлектриком и без заполнения (помещенного в вакуум). Диэлектрическая проницаемость зависит от частоты электрического тока. Это обусловлено тем, что элементы структуры полимера — звенья молекулярных цепей, атомные группировки и т. п.—ориентируются в направлении приложенного электрического поля. В результате деформационной и ди-польной поляризации, происходящей под действием внешнего поля, последнее в диэлектрике ослабляется. Поскольку указанный эффект связан с условиями ориентации элементарных диполей, то он зависит от частоты поля. При высокой частоте поля ориентация диполей за время полупериода колебаний не успевает развиться и значение диэлектрической проницаемости мало. С понижением частоты успевает произойти частичная ориентация элементарных диполей. При этом как только она начнет осуществляться, значение е также начнет возрастать, достигая максимума, который соответствует предельно возможной ориентации. Естественно, что повышение температуры способствует увеличению подвижности структурных элементов, что проявляется в увеличении е (действительной части комплексной величины е). На рис. 2.20 изображены температурные зависимости диэлектрической проницаемости поливинилхлорида при различных частотах [60, с. 143]. [c.92]


    Два метода исследования и характеристики деформационных свойств полимеров в широком интервале температур, описанные в 236 и 238,—частотно-температурный метод (см. рис. 208), разработанный А. П. Александровым и Ю. С. Ла-зуркиным, и термомеханический метод (см. рис. 202), разработанный В. А. Каргиным и Т. И. Соголовой, — основаны на определении деформации полимера при заданной (периодически или постоянно) действующей внешней силе. В работах американских авторов (Тобольского, Ферри и их сотрудников) получил развитие другой путь, основанный на определении релаксации напряжения нри постоянной заданной деформации тоже для широкого интервала температур. Хотя эти величины, конечно, могут существенно различаться для разных промежутков времени от момента деформации, однако общий характер зависимости для дымного полимера изменяется не так сильно. Поэтому удовлетворяются ono- [c.582]

    В [762—766] была исследована температурно-силовая зависимость начальной скорости образования избыточных радикалов от УФ-облучения, причем в этих опытах были приняты меры, чтобы исключить влияние побочных температурных зависимостей химической активности радикалов и деформационных свойств полимера. Было показано, что экспоненциальная зависимость выхода фоторадикалов от напряжения сохраняется при разных температурах. [c.421]

    Исследование процесса возникновения зарядов проводили также при динамических режимах сжатия в процессе изменения температуры. Образцы в виде цилиндров помещали между двумя металлическими электродами и периодически сжимали с частотой 25 Гц, в режиме постоянной деформации или постоянной нагрузки [45, 46, 53]. Для изучения влияния химического строения полимеров, в частности, полярности полимеров, измерения проводили на образцах вулканизатов с одинаковой степенью поперечного сшивания на основе каучуков СКН-18, СКН-26 и СКН-40 — сополимеров бутадиена и акрилонитрила с содержанием последнего соответственно 18, 26 и 40% (масс.). В этом ряду увеличивалась степень межмолекулярного взаимодействия и температура стеклования. Из температурных зависимостей (рйс. 10) видно, что величины зарядов, индуцируемых на электродах, связаны с релаксационными переходами в полимерах. Вблизи температуры стеклования, в области максимальных механических потерь величина зарядов проходит через максимум, который сдвигается по температурной шкале вправо вслед за увеличением межмолекулярного взаимодействия в полимерах. Меры, принимаемые для исключения трибоэффекта — изменение материала электродов, смазка поверхности глицерином, не приводили к изменению результатов. По-видимому, в процессе деформации происходит накопление зарядов, что и приводит к индуцированию электрических потенциалов на электродах. Величина индуцируемых потенциалов зависит от деформационных свойств полимеров. Следует отметить, что в режиме динамического сжатия при постоянной деформации с ростом полярности вулка-низата растет модуль сжатия, одновременно растет и максимум заряда. В режиме постоянной нагрузки с ростом модуля сжатия величина максимума заряда уменьшается, так как изменение величины заряда следует за изменением работы, затрачиваемой на деформацию. [c.25]

    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]

    Для характеристики деформационной способности,аморфных полимеров прибегают к термомеханическому методу исследования. Метод заключается в нахождении зависимости деформации полимера от температуры, т. е. в снятии термомеханических кривых. На рис. 97 для сравнения представлены кривые зависимости деформации е низкомолекулярного кристаллического (а), аморфного (б) тела и аморфного линейного высокополимера (в) от температуры при постоянном напряжении а. На рис. 97, а видно, что де юрмация низкомолекулярных кристаллов до достижения температуры плавления Т лишь немного возрастает с повышеним температуры. В этой области (/) деформации малы и обратимы, а тело остается твердым. В точке плавления свойства кристаллических тел изменяются скачком они превращаются в жидкости, а деформации становятся большими и необратимыми (//). На кривой рис. 97, б обнаруживаются уже 3 участка. В области малых температур (I) низкомолекулярное аморфное вещество ведет себя как твердое тело (до температуры стеклования Т ). Выше температуры текучести Т. (1И) оно обладает свойствами жидкости. В интервале (//) происходит постепенное размягчение твердого аморфного тела и превращение его в жидкость. Малые и об- [c.396]

    Деформационные свойства кристаллических полимеров. Кристаллические полимеры, как было сказано в гл 1, состоят из кристаллических и аморфных участков Кристаллические участки деформируются как упругие твердые тела за счет смещения атомов в решетке, деформации связей и углов. Аморфные прослойки в зависимости от условий (температуры и скорости) могут деформироваться как стеклообразные при Г Гс), высо-коэластические (Гт>7 >7 с) или вязкотекучис (7 >Гт)- Кристаллические полимеры отличаются от аморфных повышенными значениями модуля упругости, пО Шженной податливостью, меньшей восстанавливаемостью. Но сочетание жестких кристаллических и податливых (аморфных) участков делает кристаллические полимеры менее хрупкими, чем стеклообразные. Деформационная кривая кристаллического полимера по внешнему виду напоминает кривую стеклообразного полимера (рнс. 5.28). На ней также можно выделить три участка. На первой стадии расгяжс.чия (линейный участок) развиваются упругие обратимые деформации, увеличивающие свободный объем в полимере. Модуль упругости (наклон прямой) тем больше, чем выше степень кристалличности. На этой стадии разрушается исходная кристаллическая структура На // стадии проис.ходит перестройка исходной кристаллической структуры и образование новой в условиях напряженного состояния Этот процесс называется рекристаллизацией. Образец в каком-то месте (на [c.314]

    Полимерные материалы отличаются от других веществ необычайно сильной зависимостью деформационных свойств от температуры. Упомянутая выше температура стеклования является одной из характеристик этой особенности полимеров. Ниже этой температуры полимер теряет способность к большим обратимым деформациям. Более полной характеристикой является термомеханическая кривая — графическое представление зависимости деформации от температуры при постоянном напряжении. Величина деформации при температуре стеклования является одной из точек этой кривой. Другая характерная температура термомехани- [c.815]

    По своим деформационным свойствам полимерные материалы отличаются большим разнообразием. В зависимости от химической природы и температуры они могут быть весьма прочными и жесткими (эпоксидные олигомеры), высокоэластичными (каучуки) и вязкотекучими (большинство полимеров при температуре плавления и выше). Для технологии наиболее интересны проявления эластичности и вязкотекучести. [c.817]

    Деформация сшитых полимеров в стеклообразном состоянии исследована на примере эпоксидных смол. В зависимости от состава композиций, температуры и скорости деформирования можно наблюдать появление вынуноденной эластичности с довольно широким плато на кривых растяжения. Следует еще раз отметить, что скорость механического воздействия оказывает весьма своеобразное влияние на прочностные и деформационные свойства полимерных стекол. [c.143]

    Температура полимерной пленки определяет физическое состояние полимера и решающим образом влияет на механизм деФормацинд--газовой и жидкой средах. Температурные зависимости деформационных свойств полимерных пленок в жидких средах отличаются особой сложностью, так как структурные перестройки полимеров при вытяжке в жидкостях прбтерпевайт качественные изменения, зависящие от температуры. Наибольший интерес с точки зрения технологии капсулирования представляет связь механизма структурного разрыхления пленок при вытяжке в жидкости с температурой жидкой среды. [c.31]

    Опыт, в котором определяется термомеханическая кривая, заключается в измерении какого-либо показателя в зависимости от температуры при фиксированном значении временного фактора. Возможный (и очень распространенный) вариант определения термомеханической кривой состоит в проведении измерений при непрерывном изменении температуры во времени по некоторому произвольному (в частном случае, линейному) закону. В этом случае изменение измеряемого показателя деформационных свойств материала во времени однозначно соотносится с температурой, но условия измерений и получаемые значения показателей свойств полимера не привязываются к какой-либо нормированной длительности нагружения (деформиро- [c.142]

    Полимеры могут находиться в трех физических состояниях стеклообразном, высокоэластическом и вязкотскучем. Эти состояния и границы их существования изучают с помощью ра.злич-ных структурных методов, но чан1е всего их определяют по изменению механических свойств полимеров, например деформационных. Зависимость. реформации полимера от температуры определяют термомеханическим методом. При постоянном на- [c.46]

    Другое объяснение явления сужения (шейкн) было предложено недавно Винцентом [101]. Характерная для холодной вытяжки зависимость удлине[шя от нагрузки может быть истолкована и без использования факта повышения температуры в зоне сужения, если допустить, что для материала характерны деформационные свойства нелинейного характера. Если модуль упругости полимера очень сильно снижается нри высоких напряжениях, то это может привести к уменьшению поперечного сечения и наряду с этим к нестабильности, а отсюда и к вытяжке. При таком объяснении необязательно, чтобы процесс протекал адиабатически сужение может наступить при очень медленном нагружении, что в действительности и наблюдал Винцент для полиэтилена. [c.611]

    Аморфные полимеры в целом демонстрируют меньшую зависимость деформационно-прочностных свойств от температуры (рис. 29 б, 32). Вместе с тем и в этой группе большая теплостойкость материала определяет соответственно и повышенное сопротивление тепловому воздействию. Такие пластики как поликарбонат (ПК), полиэтилентерефталат (ПЭТФ), полисульфон (ПСФ) при Т > 100 °С сохраняют более 70 % прочности. [c.104]

    Из предварительных данных выяснилось, что форма кривой напряжение-деформация изменяется в зависимости от условий хранения. Нам хотелось экспериментально показать, как накопление кристаллической фазы в каучуке приводит к изменению его механических свойств. Если проводить опыты при низких температурах и выдерживать образцы в приборе до начала растяжения 30 мин., то по мере попижеиия температуры (до —60° С) разрывная прочность образцов возрастает, удлинение ирактггчески сохраняется и форма кривой на графиках напряжение—деформация имеет вид, характерный для аморфных полимеров (рис. 1). Лишь при температуре —80° наблюдается резкое изменение характера деформационной кривой — значительно снижается деформируемость и возрастает прочность. [c.304]

    Описание вязкостных свойств полимерных систем, в форме не зависящей от температуры, имеет важное практическое значение, так как существенно облегчает расчет вязкости и может избавить от необходимости ее опытного определения. Такая температурноинвариантная характеристика полимерных систем получается. при рассмотрении зависимости приведенной вязкости от параметра, определяющего интенсивность деформационного воздействия на полимерные системы. Мерой этой интенсивности может служить соотношение скорости деформации и скорости рассасывания напряжений в деформируемой системе. Так как скорость рассасывания напряжений— величина обратная времени релаксации, то за меру интенсивности деформирования следует принять безразмерный параметр, равный произведению скорости деформации на время релаксации. Хотя полимеры характеризуются совокупностью времен релаксации, но между ними существует однозначная связь. Это позволяет по крайней мере в первом приближении за характерное время релаксации принимать ее начальное значение, равное Ло/ э начальный модуль высокоэластичности (см. ниже). [c.225]


Смотреть страницы где упоминается термин Деформационные свойства полимеров в зависимости от температуры: [c.15]    [c.378]    [c.79]    [c.31]    [c.33]    [c.36]   
Смотреть главы в:

Теоретические основы переработки полимеров -> Деформационные свойства полимеров в зависимости от температуры




ПОИСК





Смотрите так же термины и статьи:

Деформационные свойства

Свойства зависимость от температур

Температура полимеров

зависимость от температур



© 2024 chem21.info Реклама на сайте