ВЛИЯНИЕ АГРЕССИВНЫХ СРЕД НА МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ПОЛИМЕРОВ

Среди полимерных материалов особое значение в настоящее время приобретают полиолефины — полиэтилен, полипропилен, сополимеры этилена и пропилена. Эти полимеры обладают высокой механической прочностью, низкой плотностью, гибкостью при низких температурах, высокой ударной прочностью, влагостойкостью, отличными электроизоляционными свойствами и рядом других свойств. Однако, как и большинство других высокомолекулярных соединений, полиолефины под влиянием атмосферных условий, повышенной температуры, света, агрессивных сред и ряда других факторов подвержены окислительно-деструктивным процессам. В процессе старения полиолефины теряют эластичность, становятся хрупкими, растрескиваются, теряют механическую прочность, диэлектрические свойства, в большинстве случаев изменяют окраску и т. д. [c.91]

В монографии изложены теоретические основы химической деструкции полимеров в жидких агрессивных средах. Подробно рассмотрены механизмы распада химически нестойких связей в различных полимерах, типы распада макромолекул, диффузия агрессивных сред в полимерах, макрокинетика распада, влияние агрессивных сред на механические свойства полимеров. Показаны пути определения долговечности и прогнозирования изменения эксплуатационных свойств полимерных изделий в агрессивных средах, а также способы определения защитного действия полимерных покрытий. [c.2]

Перечисленные вопросы связаны с одной из фундаментальных проблем физики твердого тела — влиянием агрессивных сред на механические свойства и структуру твердых тел вообще и твердых полимеров, в частности. [c.99]

ВЛИЯНИЕ АГРЕССИВНЫХ СРЕД НА МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ПОЛИМЕРОВ [c.227]

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]

Наполнители представляют собой белые или слабо окрашенные природные, реже синтетические (осажденные), неорганические порошкообразные вещества кристаллического иногда аморфного строения со сравнительно низким показателем преломления (1,4—1,75). Он мало отличается от показателя преломления масел и смол, поэтому наполнители не обладают укрывистостью в среде неводных пленкообразующих. В водных красках некоторые наполнители после улетучивания воды имеют достаточную укрывистость и могут играть роль пигментов. Наполнители значительно дешевле большинства пигментов и часто добавляются в лакокрасочные материалы для снижения их стоимости. Однако наряду с этим можно путем тщательного подбора соответствующих пигментов и наполнителей значительно улучшить такие характеристики красок, как вязкость, розлив, уменьшить оседание пигментов, повысить механическую прочность и атмосферостойкость лакокрасочных покрытий. В красках с высокой объемной концентрацией пигмента можно сохранить достаточную укрывистость, заменив часть пигментов наполнителями, и тем самым значительно снизить стоимость красок. Наполнители являются активной составной частью сложных лакокрасочных систем и оказывают существенное влияние не только на физико-химические и технические свойства красок и покрытий (твердость, прочность, теплопроводность, теплостойкость, стойкость к действию агрессивных сред диэлектрические, фрикционные и другие свойства), на и на распределение пигмента в пленкообразующем и структурообразование лакокрасочных Систем. Механизм взаимодействия пленкообразующего с наполнителем определяется химической природой этих материалов и характером поверхности наполнителя. Наибольший эффект достигается при возникновении между наполнителем и пленкообразующим химических связей или значительных адгезионных сил. Наполнители, способные к такому взаимодействию с полимерами, называют активными, а не взаимодействующие с полимерами — инертными. [c.404]

В процессе эксплуатации под влиянием влаги, переменных и постоянных механических усилий, агрессивных сред, озона и кислорода воздуха, солнечной радиации, электромагнитных и тепловых полей происходит более или менее интенсивное старение термопластичных полимеров, которое проявляется в увеличении их хрупкости, уменьшении гибкости, эластичности, в потере адгезии к материалам, в ухудшении электроизоляционных свойств. Старение термопластов связано с нежелательным изменением их структуры под влиянием различных факторов. Особенно сильно на скорость старения термопластов влияют кислород, озон и тепло. [c.134]

При выборе покрытия необходимо учитывать свойства отдельных компонентов лакокрасочного материала, а также влияние состава и свойств агрессивной среды как на покрытие, так и на металл. Значительное влияние на химическую стойкость полимерных покрытий оказывают пластификаторы, пигменты и другие ингредиенты, входящие в состав лакокрасочного материала. Некоторые пластификаторы, улучшая физико-механические свойства покрытий, ухудшают их химическую стойкость. Например, дибутилфталат сам по себе не обладает достаточной химической стойкостью, легко омыляется и ослабляет молекулярные связи в полимере. Введение пигментов и наполнителей может повлиять на стойкость полимерного покрытия. Так, кристаллический серебристый графит значительно улучшает химическую стойкость и теплостойкость эпоксидных лаков, алюминиевая пудра марок ПАП-1 и ПАП-2 улучшает водостойкость этинолевых и алкидных лаков и т. д. При этом важное значение имеет количество вводимых пигментов и наполнителей, характеризуемое объемной концентрацией пигментов, т. е. отношением долей пигмента или наполнителя к объему пленкообразующей основы. Для получения противокоррозионного лакокрасочного покрытия объемная концентрация пигмента не должна превышать 60—70 % критической объемной концентрации пигмента, соответствующей наиболее плотной упаковке частиц пигмента. [c.19]

Применение полимерных материалов в различных областях техники во многом определяется их химической стойкостью под воздействием различных агрессивных сред (кислоты, щелочи и т. д.). Степень воздействия среды связана с ее химической природой, а также структурой и химической природой полимера. При исследовании влияния концентрации щелочных растворов и кислот на физико-механические свойства стеклопластиков [13, 14] обнаружено, что характер изменения прочности стеклопластиков в щелочных средах 3 значительной степени зависит от состава стекло-наполнителя, в то время как влияние кислот зависит в основном от кислотостойкости связующего. [c.281]

Синтетические каучуки, как и большинство полимеров, под влиянием различных факторов претерпевают необратимые изменения, сопровождающиеся полной или частичной потерей ими основных свойств. Подобные необратимые процессы принято называть старением полимеров. Старение полимеров может быть вызвано различными причинами (действием кислорода, тепла, озона, света, радиации, агрессивных сред, механическими воздействиями) и сопровождается изменением как микро-, так и макроструктуры полимера. Способность полимера сохранять свои свой-С7ва принято называть его стабильностью, а совокупность мероприятий, предотвращающих частично или полностью процессы старения, носит название стабилизации полимеров. [c.618]

Таким образом, характер и интенсивность разрушения в сильной степени зависят от коэффициента трения полимера по контртелу и от механических свойств полимера. Вследствие этого жидкая агрессивная среда будет оказывать сложное влияние на процесс. Резкое уменьшение коэффициента трения — явно положительный фактор. Пластифицирование поверхностного слоя при набухании жесткого полимера способствует переходу абразивного износа в усталостный, приводит к сдвигу температурных зависимостей этих видов износа в соответствии со смещением температуры стеклования Ввиду влияния агрессивной среды на весь комплекс механических свойств полимера а priori трудно судить о сопротивляемости полимеров истиранию в ее присутствии. Экспериментально исследовано пока два практически важных случая [c.176]

При исследовании деструкции полимеров в среде жидких и газообразных агрессивных веществ Г. Е. Заиковым с сотр. была разработана теория разрушения полимеров под влиянием растворов агрессивного вещества, диффундирующего в полимер, и получены теоретические зависимости, позволяющие решить задачи прогнозирования изменения массы, механических свойств полимерных изделий, находящихся в агрессивной среде, длительности защитного действия полимерных покрытий и т. н. [101—103]. Были предложены методы модификации полимерных материалов путем контролируемого действия на них некоторых агрессивных веществ. [c.122]

В зависимости от количества агрессивной среды, про-диффундировавшей в материал на определенную глубину, изменяются его механические, диэлектрические и защитные свойства. В связи с этим в качестве критерия оценки коррозионной стойкости полимерного материала в агрессивной среде можно принять скорость проникновения этой среды в материал. В работе [152] химическая проницаемость облученного полиэтилена оценивалась по глубине фронта постоянной концентрации агрессивной среды, определяемой индикаторным методом [153]. Показано, что проникновение сред в полимер происходит путем активированной диффузии. Предполагается, что вещество (среда) сорбируется на поверхности материала, растворяется в его поверхностном слое и мигрирует через него под влиянием градиента концентрации, запрл-няя пустоты, образовавшиеся в результате колебательного движения отдельных сегментов макромолекул. Концентрация диффундирующего веп ства на глубине х является функцией отношения x yt, где t — время диффузии. После того как фронт фиксируемой концентрации проходит через всю толщину материала, агрессивная среда продолжает накапливаться в нем вплоть до достижения сорбционного равновесия. Любые изменения строения полимерного материала, способствующие уменьшению подвижности сегментов молекулярных цепей, а также более плотной их упаковке, снижают скорость проникновения среды. Процессы, в результате которых повышается полярность полимера, увеличивают растворимость среды в полимере и скорость ее проникновения. [c.63]

Масштабный фактор. Геометрические размеры образца играют большую роль при разрушении полимеров в агрессивных средах. Однако в настоящее время отсутствует единая точка зрения, объясняющая влияние размера образца на его прочность на воздухе, и имеется небольшое количество экспериментальных данных. Как было показано выше (рис. VIII.4), при растяжении полимеров в адсорбционно-активных средах (практически отсутствует набухание) влияние среды уменьшается с толщиной образца и имеется критическая толщина, выше которой среда заметно не влияет на механические свойства. Если происходит сорбция среды полимера, то закономерности являются более сложными. Например, на рис. VIII. 12 приведена зависимость разрывного напряжения Ор круглых образцов полиметилметакрилата разного диаметра от времени предварительной выдержки в спирте. Величина Ор монотонно снижается с увеличением времени контакта со спиртом, при этом наибольшей прочностью обладают образцы с большим диаметром. Если испытания этого полимера проводить непосредственно в этиловом спирте, то различия незначительны, так Ор для образцов диаметром 1, 3 и 16 мм равны 66 и 87 МПа соответственно [32, с. 91]. [c.247]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология