Испытания полимеров в атмосферных условиях

Больщинство кристаллических ориентированных полиимидов имеет разрывную деформацию ер=1-нЗ%, т. е. разрушение происходит в упругой области деформаций (хрупкое разрушение). Аморфные ориентированные полиимиды имеют Ер на порядок больше (40—50%), т. е. разрушаются нехрупко. Практически идеально хрупкое разрушение наблюдается у бездефектных стеклянных волокон [1.3] с прочностью 3,0—3,5 ГПа и у химически травленных массивных силикатных стекол с прочностью 2—3 ГПа. Эти результаты получены при испытаниях в атмосферных условиях, когда происходит снижение прочности из-за наличия влаги (прочность листового стекла в вакууме выше, чем в атмосфере). Для полимеров обычно атмосферная влага слабо влияет на прочность, поэтому для сравнения прочности обоих материалов данные для неорганических стекол и волокон следует брать при испытании в вакууме. Бездефектные (не имеющие микротрещин) стеклянные волокна разрушаются взрывоподобно, образуя мелкие осколки (стеклянную пыль). Их прочность характеризуется предельно малым коэффициентом разброса данных для серии образцов (1—2%) и практической независимостью от масштабного фактора (длины и диаметра). В вакууме прочность бездефектных стеклянных волокон превышает 4,0 ГПа, а прочность травленого листового стекла после удаления поверхностных микротрещин равна 4,85 ГПа (при 293 К). Можно считать, что наиболее вероятное значение прочности структуры стекла близко к 5 ГПа (в вакууме при 293 К). [c.45]

При электронной бомбардировке в вакууме заметная эрозия наблюдается только у политетрафторэтилена, причем скорость эрозии возрастает по мере увеличения парциального давления кислорода в испытательной колбе. Интенсивность эрозии при ионной бомбардировке в вакууме в десятки раз выше, чем при электронной. Такая зависимость скорости эрозии от полярности бомбардирующих частиц уменьшается, если исследования проводятся в тлеющем разряде, и практически почти исчезает в условиях испытаний при атмосферном давлении. Оказалось, что одна электронная бомбардировка не может быть причиной эрозии полимеров при воздействии разрядов. Так ИК-спектр полиэтилена изменяется при электронной бомбардировке только в тонком приповерхностном слое, тогда как воздействие разрядов приводит к увеличению концентрации СО-групп по всей толщине пленки [162]. Ионная бомбардировка является более вероятной причиной эрозии. Однако отмеченная выше большая роль окислительных реакций, инициированных разрядами, и независимость скорости эрозии от полярности коронирующего электрода заставляют предположить, что вызывающая эрозию реакция окисления может инициироваться за счет энергии рекомбинации ионов и электронов на поверхности диэлектрика. [c.106]

Политетрафторэтилен совершенно инертен по отношению к кислороду и к свету при нормальных условиях эксплуатации. Политетрафторэтилен обладает превосходной стойкостью к воздействию атмосферных условий. Соответствующие испытания, проведенные в течение семи лет, не вызвали в материале никаких изменений [498]. Дополнительную стабилизацию полимера не применяют. [c.15]

Эти, а также изложенные в [12, с. 217] подобные данные представляются достаточно реальными. В гл. 8 были приведены сведения о хорошей сохранности при длительных испытаниях (около 13 лет) под нагрузкой аналогичных клеевых соединений и в более жестких атмосферных условиях. Напомним, что длительная прочность жестких полимеров и клеевых соединений на их основе обычно составляет около 0,5 от кратковременной прочности. [c.263]

В основу оценки долговечности должно быть поло- жено влияние таких факторов, как температура, влага-атмосферные условия и др. Предложенные способы ускоренного старения далеко не всегда обоснованы, так как механизм старения клеящих полимеров исключительно сложен и специфичен для различных полимеров. Часто используются циклические испытания, включающие последовательно выдержку в воде, замораживание, оттаивание и нагревание на воздухе при 80 °С. [c.75]

Среди аппаратов, служащих для ускоренных испытаний стойкости полимеров к светопогоде, наряду с федометрами и ведоме-трами наиболее совершенны ксенотесты (рис. IV. 3). В них испытуемые образцы размещены на барабане, который вращается вокруг находящихся в центре источников света, окруженных, если необходимо, светофильтрами. Свет равномерно попадает на каждый образец, который в свою очередь вращается вокруг собственной оси. Он то поворачивается к свету, то попадает в тень. Этим имитируется день и ночь естественных условий и предотвращается перегрев образцов. При испытаниях поддерживаются заданные температура и влажность образцы могут по определенному графику опрыскиваться водой (моделирование осадков) и подвергаться действию озона, двуокиси серы, двуокиси азота и т. п. (имитация атмосферных загрязнений). В результате моделируется воздействие совокупности многих природных факторов. [c.141]

Деструкция полимеров под влиянием солнечного света имеет большое значение. Многие полимерные материалы хорошо сохраняются, не меняя своих свойств в темноте, но весьма быстро разрушаются при наружной экспозиции в условиях комбинированного воздействия света, тепла, кислорода воздуха и, часто, атмосферной влаги. Поэтому пластики, резину, лакокрасочные покрытия и волокна подвергают так называемым стендовым испытаниям в определенных климатических условиях, так как последние (например, географическая широта и условия погоды) могут иметь существенное значение. Результаты сравнительных исследований позволяют оценить устойчивость соответствующих продуктов. Ускоренные испытания при более интенсивных и непрерывных воздействиях дают возможность сократить время пребывания образцов на стендах, однако при этом не всегда можно установить надежные переходные коэффициенты к реальным условиям. Действие искусственных источников света, в спектре излучения которых может быть значительная доля ультрафиолетовой радиации с короткими длинами волн, часто весьма сильно отличается от действия солнечных лучей. Пренебрежение этой особенностью может привести, разумеется, к неправильным выводам . В общей энергии света у [c.107]

Возникла задача найти пленкоабразующее, на основе которого, можно получить флуоресцентную краску с максимальной интенсивностью свечения. После соответствующих исследований ченые пришли к выводу, что это должна быть прозрачная, светостойкая, бесцветная смола холодного отверждения, например полимер акрилового ряда. Изготовили краску, окрасили пластинки и провели испытания в атмосферных условиях — покрытие ярко светилось. Однако прошло 2—3 месяца, и свечение поблекло, пигмент стал выцветать от действия солнечных лучей. Необходимо было защитить покрытия от действия ультрафрголетового излучения. С этой целью поверх флуоресцентного покрытия нанесли прозрачный акриловый лак, в который были введены специальные вещества — сенсибилизаторы, поглощающие основную часть ультрафиолетового излучения. С помощью такого фильтра удалось повысить срок эксплуатации покрытия в несколько раз. [c.126]

Результаты испытаний на устойчивость полиамидов к атмосферным условиям показывают значительное увеличение хрупкости и уменьшение прочности образцов. При атмосферном старении не-стабилизированные образцы полийапроамида разрушаются за шесть-девять месяцев, тогда как после стабилизации, срок годности полимера удваивается [278]. Исследовали также влияние различных атмосферных условий на механические свойства полиамидов [101]. [c.19]

Однако главной была задача найти пленкообразующее, на основе которого можно получить флуоресцентную краску с максимальной интенсивностью свечения. Ученые пришли к выводу, что это должен быть прозрачный, светостойкий, бесцветный полимер, отверждаюпщйся на холоду, например полиакрилат. Изготовили краску, окрасили пластинки и провели испытания в атмосферных условиях-покрытие ярко светилось. Однако прошло 2-3 мес., и свечение стало менее интенсивным, пигмент начал выцветать от действия солнечных лучей. [c.131]

Из данных, приведенных в табл. 5,18, видно, что при повышении температуры и увеличении влажности прочность соединений снижается. Незначительный рост прочности после вакуумирования обусловлен, по-видимому, восстановлением межмолекулярных связей. Различие между исходной прочностью к прочностью после вакуумирования вызвано, видимо, разрушением химических связей на границе раздела. Эти процессы имеют место и при эксплуатации соединений в атмосферных условиях, особенно при повышенной влажности, но они протекают с значительно меньшей скоростью. Тот факт, что происходит разрушение химических связей, дополнительно подтвержден результатами испытаний образцов эпоксидных полимеров, отвержденных по указанному выше двухступенчатому режиму, — после их предварительной выдержки в течение 72 ч при 100 °С на воздухе и в воде с последующим определением прочности в той же среде при различных температурах (табл. 5.19). Образцы, выдержанные при 100 °С и испытанные в воде, имеют более высокие прочность и удлинение по сравнению с образцами, выдержанными на воздухе. Можно предположить [113], что в процессе испытя-нщТвода, проникающая в полимер, разрушает более напряженные связи, происходит их перегруппировка. В этом случае удлинение повышается в большей степени, чем при пластификации клея водой [113], а кривая напряжение — деформация характеризуется наличием значительного плато вынужденной эластичности. [c.149]

Из-за непостоянства атмосферных условий для получения достаточно надежных результа-товГ испытания на А. должны продолжаться не менее 4—5 лет. А. определяется, с одной стороны, климатом данной местности и условиями экспозиции (время года, дня, наличие прямой и рассеянной солнечной радиации, концентрация озона), а с другой — составом полимерного материала. В связи с этим при оценке А. обычно указывают, в какой климатич. зоне проводились испытания (влажные или сухие субтропики и тропики, средняя полоса, районы Крайнего Севера). Наряду с природой самого полимера на А. существенно влияют различные примеси и ингредиенты. Нек-рые из таких веществ (напр., катализаторы полимеризации, отбеливающие вещества, соли железа, двуокись титана, применяемая для матирования волокон) могут существенно ухудшать А., сенсибилизируя фотоокислительные процессы. Для увеличения А. используют стабилизаторы (напр., производные бензофенона, бензтриазола, углеродные сажи и др.) или отражатели света (напр., алюминиевый порошок). [c.107]

Полиметилметакрилат и его химические модификации — важнейший исходный материал для получения прозрачных изделий. Полимер обладает высокой стабильностью к действию света, тепла и атмосферных условий. При испытании в федеометре образец выдерживает ЗОО ч и более без видимого изменения свойств [571]. Длительная эксплуатация приводит к специфическому поверхностному растрескиванию материала — серебрению (в англо-американской литературе это явление носит название грацинга ). [c.16]

Тем не менее, желательно исключить экспериментально возможность коррозионно-адсорбционной интерпретации временных зависимостей прочности. С этой целью были использованы описанные в 3 гл. I установки, позволяющие определять долговечность образцов под нагрузкой в вакууме порядка 10 тор и производить сравнение результатов изучения долговечностей в вакууме и при нормальных атмосферных условиях. Такие сравнительные испытания были проведены на разных материалах поликристаллических металлах [99], полимерах [99, 101], монокристаллах [102]. Некоторые результаты таких опытов для поликристаллического алюминия [99], полиметилметакрилата [101] и монокристаллов Na l [102] приведены на рис. 48. [c.101]

Если после атмосферных испытаний удалить поверхностный слой, то исходная прочность стеклопластиков и других композитов восстанавливается. Ускорить появление трещин можно, если на поверхность полимера нанести хрупкий слой, слабо сопротивляющийся зарождению и прорастанию трещин [293] (рис. 8.14), и, наоборот, если на кромку образца нанести слой устойчивый к зарождению трещин, то прочность повысится. Это было показано при наклеивании тонкой бумаги на торец образца древесины. В атмосферных условиях снижается долговечность тех лакокрасочных покрытий, которые находятся в напряженном состоянии, будь это за счет внутренних напряжений или изгибающих нагрузок, прилол енных к окрашенной поверхности. Этот факт был установлен на основании исследования фотоокисления покрытий из сополимера бутилметакрилата и 5% метакриловой кислоты [294]. [c.219]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология