Трение полимеров в стеклообразном и кристаллическом состоянии

ТРЕНИЕ ПОЛИМЕРОВ В СТЕКЛООБРАЗНОМ И КРИСТАЛЛИЧЕСКОМ СОСТОЯНИИ [c.58]

Необходимо сразу же сказать, что в области изучения закона трения твердых стеклообразных полимеров нет единого мнения относительно вида зависимости силы или коэффициента трения от нагрузки, нет и четких значений коэффициента трения. По нашему мнению, это связано с двумя обстоятельствами во-первых, с использованием различных методов исследования (режимы нагружения, скорости скольжения, внешние условия и т. п.) во-вторых, с сильным различием между исходными физико-механическими характеристиками у исследуемых полимеров. Возьмем в качестве примера хорошо исследованный фторопласт-4. Это материал, степень кристалличности которого колеблется в зависимости от технологии изготовления от 0,45 до 0,80 [29]. Принимая во внимание, что температура плавления этого материала равна 327° С, а температура стеклования аморфной части около —120° С, можно ясно видеть, в каком широком интервале могут меняться физические свойства в исходном состоянии. Фторопласт-4 имеет различные модификации кристаллической фазы [30]. Весьма важным его свойством является холодное течение под действием постоянного напряжения. Широкий диапазон физико-механических свойств имеют и другие полимерные материалы (см. гл. 1). Вполне понятно, что без учета особенностей строения и физико-механических свойств полимеров трудно разобраться в конкретных закономерностях и природе трения. [c.68]

Продвигаясь в зоне загрузки экструдера, материал уплотняется, но практически не перемешивается. Под действием сил внешнего трения в материале, перемещающемся как одно целое, возникают нормальные напряжения. В зоне загрузки материал находится в стеклообразном или частично кристаллическом состоянии. В зависимости от состояния полимера термомеханические кривые имеют различный вид [33, с. 44—46 46, с. 87 79]. Свойства материалов в зоне загрузки описываются уравнениями состояния стеклообразных аморфных и частично-кри-сталлических полимеров. [c.144]

Научно обоснованное решение задачи перевода композиции в легкодеформируемое состояние включает анализ энергетических затрат и технологичности операций плавления, перевода стеклообразного полимера в вязкотекучее состояние, введения растворителей. Перевод полимера из стеклообразного или твердого кристаллического в вязкотекучее состояние требует затрат тепла и времени. Тепло можно подвести извне или получить за счет внутреннего трения превращением механической энергии в тепловую. Для определения необходимых количеств тепла нужно знать температуру перехода в вязкотекучее состояние при условиях, близких по уровню воздействия (например, поля механических сил) к условиям переработки, Температура стеклования, определе1шая по термомеханическим кривым., дает лишь весьма приближенное представление об интервале температур, в котором полимер переходит в вязкотекучее состояние. По температурам перехода, значениям удельной теплоемкости при данной температуре и коэффициента теплопроводности полимера несложными расчетами определяют необходимые количества тепла и время, затрачиваемое на переход в вязкотекучее состояние. [c.16]

Усталостный износ пластмасс изучен очень слабо. В стеклообразном состоянии пластмассы характеризуются в основном абразивным механизмом износа как при скольжении по абразивному полотну, так и по твердым шероховатым поверхностям [56]. Кристаллические полимеры, обладающие высокоэластической компонентой, изнашиваются подобно резинам. Влияние температуры на износостойкость пластмасс можно рассмотреть с точки зрения изменения константы а в выражении (6.25). В работах Ратнера, Лурье и Фарберовой [16, 56—59] показано, что в случае усталостного износа а >1. Так как а характеризуется числом циклов деформации, разрушающих материал, и с увеличением температуры возрастает, то при переходе от хрупкого к нехрупкому состоянию полимера повышение температуры трения приводит к увеличению доли усталостного механизма износа и возрастанию общей износостойкости пластмасс. Было также отмечено, что с повышением температуры износ по абразивной шкурке приобретает характер усталостного износа. Исходя из молекулярного механизма явления, усталостный износ связан с долговечностью материала. Ратнер предположил, что механизм истирания имеет термоактивационную природу разрушения и характеризуется отношением [c.173]