Влияние пластификаторов на прочность полимеров

Влияние пластификаторов на предел вынужденной эластичности и на прочность полимеров в стеклообразном состоянии с позиций физической кинетики изучалось Ю. С. Лазуркиным [547]. Были исследованы различные полимеры поливинилхлорид, полиметилметакрилат, нитрат и ацетат целлюлозы. В качестве пластификаторов применяли диметилфталат, дибутилфта-лат, диоктилфталат. Для всех исследованных материалов была обнаружена узкая область температур, в которой разрывное удлинение 8р резко падает с понижением температуры. Экстраполяцией крутого участка кривой к оси абсцисс можно определить соответствующую температуру. [c.210]

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]

Прочность полимерного материала, как и все другие свойства, определяется следующими параметрами структуры полимера [4, с. 56—128 295—306] молекулярной массой молекулярно-массовым распределением степенью разветвленности или сшивания макромолекул типом химических связей в макромолекулах степенью и направлением ориентации типом надмолекулярной организации степенью кристалличности и т. д. [4, с. 34—38]. В гл. 1 рассмотрено влияние пластификаторов, наполнителей, отвердителей и стабилизаторов на прочность полимерных композиций. В этом разделе мы рассмотрим влияние-на прочность структурных параметров материала. [c.61]

Для развития представлений о механизме разрыва полимеров большой интерес представляют данные о влиянии пластификаторов на характеристики прочности этих материалов. [c.212]

Пластификаторы оказывают влияние не только на вязкость и температуры стеклования и текучести, но и на механическую прочность, температуру хрупкости, диэлектрические потери и т. д. Механическая прочность полимера определяется прочностью химических и межмолекулярных связей. В набухшем б [c.482]

Введение пластификатора в полимер увеличивает подвижность его цепей, и в этом смысле действие пластификатора подобно влиянию повышения температуры твердость и прочность полимера понижаются, разрывное удлинение возрастает, износ повышается. [c.189]

Степень и эффективность ассоциации зависит от многих факторов, в том числе от особенностей протекания элементарных реакций, топографии процесса, присутствия в смеси других ингредиентов (пластификаторов, наполнителей, антиоксидантов) и т. п. [18]. Об изменении степени ассоциации можно судить по влиянию пластификаторов на физико-механические показатели резин [19]. При введении пластификаторов увеличивается относительное удлинение при разрыве и несколько уменьшается степень сшивания вулканизатов ХСПЭ с ФГМ-1 (рис. 3.1) [20]. Однако на сопротивление разрыву пластификаторы влияют по-разному. При введении неполярных вазелинового масла и дибутилфталата сопротивление разрыву возрастает и проходит через максимум при содержании пластификатора 3—7 масс. ч. В вулканизатах с полярным циклогексаноном этого эффекта не наблюдается. Поскольку степень сшивания при введении пластификатора практически остается постоянной, эти изменения прочности связаны с ассоциацией вулканизационных структур. Циклогексанон, являясь растворителем для ХСПЭ и ФГМ, проникает в эластомер и уменьшает межмолекулярное взаимодействие как между цепями полимера, так и между элементами ассоциированных вулканизационных структур и, таким образом, уменьшает прочность вулканизата. В присутствии неполярных пластификаторов ослабляется межмолекулярное взаимодействие только между неполярными участками цепей, в которых локализуются эти вещества. Происходящее при этом увеличение гибкости цепей способствует взаимодействию полярных [c.138]

Следует иметь в виду, что, по всей вероятности, влияние пластификаторов на полимеры не ограничивается температурными интервалами вынужденной эластичности, высокоэластичности и вязкотекучего состояния. Прочность хрупких полимерных материалов (ниже Г р) также может изменяться под действием пластификаторов. Е. Д. Щукиным и П. А. Ребиндером [453, с. 645] было показано, что даже небольшое понижение свободной поверхностной энергии при адсорбции ряда органических веществ может приводить к значительной пластификации деформируемого кристалла твердого тела. Если же адсорбируемое вещество значительно снижает поверхностную энергию кристалла (вдвое или в несколько раз) и способно энергично мигрировать внутрь кристалла по микрополостям, то адсорбционный эффект может проявиться в резком снижении прочности и появлении хрупкости. [c.211]

Влияние пластификаторов на Г р недостаточно определенно и зависит от их влияния на механическую прочность полимера (см. рис. 38). При введении пластификатора 0хр снижается, а наклон Ов увеличивается, вследствие чего Гхр может повыситься. [c.172]

Существенное влияние на электрическую прочность полимеров оказывает также введение пластификаторов. Как правило, добавка пластификатора снижает (8 пр полимера [4, с. 113 132]. Это снижение примерно пропорционально содержанию пластификатора и тем более заметно, чем выше температура, при которой производится пробой [c.146]

Введение пластифицирующих добавок в полимеры способствует ослаблению межмолекулярного взаимодействия. Благодаря этому снижаются потенциальные барьеры вращения, ограничивающие проявление гибкости. Изменение релаксационных свойств под влиянием пластификатора также не может не сказаться на прочности полимерных материалов. [c.201]

В равновесии с водой при нормальных температуре и давлении такие топлива содержат в зависимости от состава 2—3 % воды. Влияние воды в первую очередь проявляется в уменьшении механической прочности материала (этот эффект обратим). Долговременное воздействие приводит к гидролизу полимера и пластификаторов, нитрации и окислению стабилизаторов, а также гидролизу и окислению баллистических модификаторов, т. е. к необратимым реакциям, В присутствии биологически активных агентов происходит погружение углеводородов и нитратов. Скорость вымывания растворимых солей невелика. Алюминий, добавляемый в небольших концентрациях для подавления резонансного горения и повышения отдаваемой энергии, не подвергается быстрому воздействию солёной воды из-за пассивации металла нитратами и медленной диффузии солей через коллоид. [c.494]

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]

Влияние пластификаторов на прочность полимеров [c.200]

Влияние пластификаторов на предел вынужденной эластичности и на прочность полимеров в стеклообразном состоянии изучалось Лазуркиным . Были исследованы различные полимеры поливинилхлорид, полиметилметакрилат, нитрат и ацетат целлюлозы. В качестве пластификаторов применялись диметилфталат, дибутилфталат, диоктилфталат. Для всех исследованных материалов была обнаружена узкая область температур, в которой разрывное удлинение Зр резко падает с понижением температуры. Экстраполяцией крутого участка кривой к оси абсцисс можно определить соответствующую температуру, которую автор обозначил Те. Рассматривая влияние пластификаторов, Лазуркин отмечает, что пластификатор, снижая температуру размягчения, одновременно понижает предел вынужденной эластичности. При этом [c.200]

Влияние пластификаторов, как правило, сводится к уменьшению межмолекулярного взаимодействия между участками макромолекул и выражается поэтому в увеличении деформируемости и уменьшении прочности. Однако следует пметь в виду, что введение пластификаторов облегчает ориентацию материала в г.гесте роста области разрыва, облегчает рассасывание перенапряжений, и в силу этих причин в некоторых случаях введение пластификаторов может сопровождаться существенным увеличением прочности. Такой эффект удается наблюдать даже при набухании полимеров, состоящих из легко деформируемых макромолекул, например вулканизатов каучуков. [c.214]

В процессе пластификации происходит взаимодействие пластификатора с полимером, приводящее к растворению пластификатора в полимере и набуханию последнего. Значительное влияние на вязкость и стабильность пасты оказывает совместимость пластификатора с полимером. Чем больше совместимость, тем выше начальная вязкость пасты. Кроме того, начальная вязкость пасты прямо пропорциональна вязкости пластификатора. Поэтому для получения паст с низкой вязкостью следует применять пластификаторы, обладающие низкой вязкостью и небольшой совместимостью с полимером при обычной температуре. В случае малой совместимости пластификатора с, полимером при повышенных температурах получаются пасты, отличающиеся высокой температурой гелеобразования, низким пределом прочности и. тенденцией к расслоению. Пластизоли обычно содержат от 30 до 80% пластификатора. [c.258]

Влияние пластификаторов. Одним из важных факторов, определяющих свойства адгезионного соединения, является количество и природа пластификаторов, которые иногда вводят для устранения неблагоприятного влияния усадки и внутренних напряжений в процессе образования клеевого слоя. Некоторые пластификаторы вследствие плохой совместимости с клеящим полимером внедряются прежде всего между наиболее крупными надмолекулярными образованиями (эффект межпачечной пластификации), разрушают их и тем самым положительно влияют на условия формирования адгезионного соединения [5, 72, 73]. Примером является трикрезилфосфат, который, будучи введен в количестве 0,04% в клеевое соединение металла на основе поливинилформальэтилаля, повышает прочность соединения при расслаивании на 25% [74]. [c.24]

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]

Введение пластификатора тоже оказывает влияние на прочность. При увеличении содержания пластификатора прочность полимера по отношению к статическим нагрузкам снижается, но вследствие уменьшения времени релаксации возрастает стойкость в отношении короткоиериодических и ударных воздействий. [c.227]

Следует иметь в виду, что, по всей вероятности, влияние пластификаторов на полимеры не ограничивается температурными интервалами вынужденной эластичности, высокоэластичности и вязкотекучего состояния. Хрупкие полимерные материалы (ниже Г р.) также могут изменять прочность под воздействием пластификаторов. Недавно Щукиным и Ребиндером было показано, что даже небольшое (на несколько десятков эрг/см ) понижение свободной поверхностной энергии при адсорбции ряда органических веществ может приводить к значительной пластификации деформируемого кристалла твердого тела. Если же адсорбируемое вещество значительно снижает поверхностную энергию кристалла (вдвое илн в несколько раз) и способно энергично мигрировать внутрь кристалла по микрополостям, то адсорбционный эффект может проявиться в резком снижении прочности и появлении хрупкости. При очень большом снижении свободной поверхностной энергии (до долей эрг1см и ниже) возможно даже самопроизвольное диспергирование тела на коллоидные частицы. [c.201]

Следует отметить, что эффекты, аналогичные аитипластифика-ции, связанные с аномальным влиянием. малых добавок на прочностные и деформационные свойства полимеров, наблюдались уже давно [131, 132]. Однако при больших концентрациях пластификаторов прочность и модуль упругости уменьшались с увеличением концентрай,ии пластификатора [131, 132]. В связи с этим сложилось представление о специфическом влиянии малых концентраций пластификатора. [c.159]

Для решения вопроса о роли химических и межмолекулярных связей в процессе разрушения полимера было исследовано влияние ориентации (стр. 239) н пластификации (глава XX) на прочность вискозного и капронового волокон. Эги исследования1 показали, что при введении пластификатора прочность волокна понижается в 1,5 раза, в то время как величина активационного барьера (/р не изменяется. При ориентации прочность увеличивается, а величина Уд также не изменяется. Эти данные показывают, что разрыв полномерного материала происходит по химическим связям цепей главных валентностей. [c.222]

Зависимости, полученные при испытании образцов с неоднородным и неравномерным распределением напряжений, не могут служить основанием для выводов о функциональной однозначной вязи прочности с изучаемым параметром [123]. Строго говоря, нельзя оценивать влияние молекулярной массы полимера, нали-тя и взаимного расположения функциональных групп, содержания пластификатора, наполнителей и других компонентов клея, режима его отверждения и т. д. на адгезионные характеристики, 2СЛИ последние определяются по прочности соединений с концент-эацией напряжений. Это относится к действию длительной стати-1еской и динамической нагрузок [48, 124], так как в таких усло-зиях особенно велика роль релаксационных процессов (см. гл. 8). [c.71]

В ряде случаев, добиваясь повышения эластичности и морозо-Ьтойкости полимеров путем введения физически агрессивных сред,. пренебрегают отрицательным влиянием пластификатора — сниже-Х ием прочности и других показателей. Так, например, пластифика- оры используются для повышения эластичности поливинилхло-ч ида , полиамидов, полиакрилатов и т. д. . Общеизвестно применение пластификаторов в резиновых смесях для улучшения их технологических свойств и повышения морозостойкости резин. [c.17]

Введенные в полимер пластификаторы оказывают влияние па все его физико-механические свотетва (прочность, эластичность, хрупкость, диэлектрические пoтep r, температуру стекловаиия и текучести и т. Д.). [c.435]

Двоякий характер действия пластификаторов приводит в общем случае к экстремальному изменению прочности полимера от количества введенного пластификатора. Это наблюдалось при увлажнении коллагена, ПВХ, полистирола и целлофана, при действии воды и органических кислот на полиэтилентерефталат и триацетатцеллю-лозы Следствием такой зависимости является торможение растрескивания в присутствии небольшого количества пластификатора (сухой полиамид растрескивается под действием ацетона, спиртов, бензола и других веществ в то время как влажный набухший полиамид не растрескивается а также интенсификация растрескивания при избытке пластификатора (нанример, при его введении в поликарбонат В эластичных полимерах наложение этих влияний приводит к аналогичной зависимости между прочностью и степенью набухания Если при малых степенях набухания преобладает положительное влияние повышения гибкости цепей, то степень ориентации и прочность повышаются (это характерно особенно для полярных полимеров). Если же при малых степенях набухания эффект повышения гибкости цепей незначителен, то эффект понижения прочности превалирует и максимум не наблюдается. [c.91]

Недостаточность такого подхода начала сказываться довольно быстро. Еще в 1938 г. 3. А. Роговин и 3. Г. Иванова показали, что при введении в полимер малых добавок пластификатора наблюдается возрастание прочности и модуля упругости полимера. Аналогичные эффекты, связанные с аномальным влиянием малых добавок пластификатора на прочностные и деформационные свойства полимера, наблюдались в работахБыло показано, что прочность полимера при малых концентрациях пластификатора возрастает с ростом концентрации цластификатора, проходит через максимум и при больших концентрациях падает с увеличением содержания пластификатора в полимере. Такого рода эффекты наблюдались, например, в поливинилхлориде . [c.127]

С эластическими свойствами пленки связан и показатель прочности при изгибе, который характеризуется относительным удлинением покрытия на подложке при обертывании вокруг стержня опреде.чен-ного диаметра. Эластические свойства связаны, с одной стороны, с прочностными свойствами пленки, с другой — с прочностью ее связи с подложкой. Если пленки обладают высокой эластичностью, они точно следуют за изменением формы подложки при этом подложка разрунгается раньше пленки. На эластичность, как и на другие механические свойства, оказывает влияние степень сшивки полимера при его отверждении. При старении эластичность пленки снижается из-за миграции вводимого в состав пленкообразователя пластификатора, деструкции полимерных цепей, увеличения жесткости пленки. [c.40]

Увеличение способности полимера к неупругим (высокоэластическим и пластическим) деформациям в результате пластифицирования может оказать положительное влияние на прочность сцепления адгезива с субстратом, особенно в тех случаях, когда условия формирования склейкн (наличие летучих продуктов реакции и растворителя, термические усадки) предопределяют возникновение напряжений в пленке адгезива. В этих случаях введение небольших количеств пластификатора приведет к увеличению прочности сцепления. Это показано исследованиями П. И. Зубова [92, 95, 97], А. Мак-Ларена [32], Б. В. Дерягина, Н. А. Кротовой [43]. При введении сравнительно больших количеств пластификатора обычно ухудшаются механические свойства полимера, а это может привести к понижению прочности всей склеенной системы. [c.200]

Введенные в полимер пластификаторы оказывают влияние ria все его физико-механические свойства (прочность, эластичность, хрупкость, диэлектрические потер , температуру стекловаиия и текучести и т- д.). [c.435]

Старение представляет собой процесс самопроизвольного изменения свойств полимеров (прочности, эластичности, твердости и т. д.), протекающий при хранении или эксплуатации полимеров и материалов на их основе. Старение является, прежде всего, результатом химических процессов, обусловленных действием кислорода, озона (небольшие количества его всегда находятся в атмосфере), нагревания, света, радиоактивного излучения, механической деформации и т. д., которые приводят к деструкции и структурированию. Из перечисленных факторов решающее значение имеет действие кислорода, остальные играют роль инициаторов окисления. Старение возможно также за счет испарения из полимерной композиции летучих компонентов (ингибиторы, пластификаторы), а также зелаксации цепей или их участков у ориентированных материалов. Ла рис. 199 показано влияние окислительного старения на механические свойства вулканизатов. [c.644]

Так, было обнаружено, что при введении в полимеры наполнителей или пластификаторов, химически не взанмодействуюпщх с полимером, проявляется влияние надмолекулярных или, как их раньше называли, вторичных структур. В работе термомеханическим методом было обнаружено, что введение в кристаллические полимеры Хволиэтилен и капрон) от 5 до 80 вес. % твердых наполнителей с частицами различных форм не изменяет температуры плавления. Это показало, что первичная кристаллическая структура (пространственная решетка) полимера при наполнении сохраняется неизменной. В то же время выяснилось, что при введении в полимер таких твердых частиц основные механические характеристики материала (прочность [c.232]