Термостабильность и тепловое старение

Присутствие в поликарбонате влаги и других примесей резко снижает термостабильность его в процессе переработки. В процессе длительного теплового старения при умеренных температурах темнеет окраска полимера, увеличиваются плотность поверхностного слоя, разрушающее напряжение при растяжении и модуль упругости, а также уменьшаются относительное удлинение при разрыве и удельная ударная вязкость. Эти изменения происходят довольно медленно. Например, при 125° С потемнение образца наблюдают после одного-двух месяцев старения. Влияние старения на механические свойства поликарбонатно пленки исследовано в работе [207]. [c.18]

Надежность клеевых соединений зависит от их стойкости к действию повышенных и пониженных температур, т. е. от их способности сохранять свойства после длительного действия повышенных температур (термостабильность или стойкость к тепловому старению), при повышении или понижении температуры испытании (тепло- и морозостойкость) и от устойчивости к резкому перепаду температур (тепловой удар). [c.129]

Разработанные в последнее время цианакрилатные клеи отличаются ограниченной термостабильностью, однако этот показатель растет с увеличением молекулярной массы и степени разветвления мономера. Более чувствительны к тепловому старению соединения латуни и меди на метил-а-цианакрилатном клее (по сравнению с соединениями стали и алюминия) [93]. [c.146]

При 120° С начинается тепловое старение отвержденных смол. Для термостабильных марок допускается нагревание до 200° С [c.16]

На рис. 3.29 приведены результаты, полученные при исследовании теплового старения пластифицированных электроизоляционных ПВХ-композиций [И5[. Тепловое старение проводили до полной потери способности к деформированию. Как видно на рис. 3.29, при 343 и 359 К полной потери способности к деформированию не происходит в течении трех лет испытаний. При повышении температуры до 363 К и больше время, в течение которого ПВХ-ком-позиция сохраняет способность к деформированию сокращается. Одновременно повышается значение разрушающего напряжения при растяжении. Термостабильность и потеря массы также изменяются, причем изменение термостабильности описывается немонотонными кривыми. Зависимость между изменением массы и относительным удлинением при разрыве описывается ломаной линией. Положение точки излома относительно оси потери массы [c.113]

ТЕРМОСТАБИЛЬНОСТЬ И ТЕПЛОВОЕ СТАРЕНИЕ [c.63]

Среди физических факторов, способных инициировать хими ческие реакции в полимерах, тепловое воздействие занимает важное место, так как является причиной одной из важнейших характеристик полимеров - их термостабильности. Последняя определяет верхнюю температурную границу пределов эксплуатации изделий из полимеров. Кроме того, распад молекулярной структуры полимеров при тепловых воздействиях на них является одной из причин старения полимеров, которая приводит к снижению механических свойств и невозможности эксплуатировать дальше то или иное полимерное изделие в конкретных условиях его работы. Не менее важным обстоятельством является и выделение различных низкомолекулярных продуктов при термическом распаде полимеров, многие из которых являются токсичными. Это тоже приводит к снижению сроков службы полимерных изделий, [c.230]

Наиболее высокая стойкость к тепловому старению и термостабильность характерны для ХПВХ, полученного с применением [c.13]

Старение вызывает ухудшение эксплуатационных свойств пластмассовых изделий, а также их растрескивание. Поэтому сопротивление старению является важнейшим критерием качества. Его оценка проводилась фактически с момента появления полимерных материалов. Однако стандартных методов сравнительно немного. Некоторые специальные испытания описаны в монографиях Хевиленда [197], Грасси [68], Долежала [79 Мадорского [125] и в других изданиях [46, 133, 139, 80 Известные методы предполагают оценку старения под воздействием искусственных или естественных факторов. Чаще прибегают к испытаниям на тепловое старение, которое вследствие простоты традиционно используются для контроля стабильности и качества пластмасс [223]. Установлено [223, 248], что эти испытания хорошо моделируют реальные условия эксплуатации изделий. Например, термостабильность поливинилхлоридных пластиков контролируется по ГОСТ 14041—68. Сущность метода заключается в определении продолжительности нагрева образца до начала выделения хлористого водорода, вызывающего изменение окраски индикаторной бумаги конго красный . За результат испытаний принимают среднее арифметическое двух определений, расхождение между которыми не должно превышать 3 мин. [c.269]

Фенолоформальдегидные клеи отличаются высокой термостабильностью. Основная потеря массы резитов происходит при 400—700 °С. На процессы деструкции фенолоформальдегидных клеев значительное-влияние оказывают соотношение между фенолом и формальдегидом при синтезе смолы, катализатор синтеза, условия отвержде ия и т. д. Окисление низкомолекулярных продуктов перекисью водорода и их связывание резорцином или резорциновыми смолами способствуют возрастанию стойкости к тепловому старению. На примере смолы марки Резол 300 показано, что с уменьшением молекулярной массы повышается термостойкость отвержденного продукта [2]. Основным недостатком чистых фенольных клеев является не столько их недостаточная термостабильность, сколько высокая жесткость и хрупкость. Вследствие этого даже незначительные перенапряжения при старении могут разрушать клеевые соединения. Чистые фенольные и резорциновые или фенолорезорциновые клеи применяются в настоящее время почти исключительно для склеивания древесины в наиболее ответственных конструкциях. [c.35]

Хорошие данные при длительной эксплуатации при повышенных температурах получены для фенолокаучуковых клеев (ВК-3, ВК-13, и др.). Они выдерживают нагревание при 200°С до 5000 ч, а при 300 °С — до 1000 ч для ВК-13 и до 10 000 ч для ВК-13М (табл. II. 3). Термостабильность фенолополивинилаце-тальных клеев повышается при введении алкоксисиланов. Такие наполнители, как оксиды некоторых металлов, например четы-рехокись циркония [10], моноуреиды фталевой кислоты, моно-аммонийфосфат и другие, также повышают стойкость к тепловому старению модифицированных фенольных клеев. [c.37]

Значительно более термостабильны меламиновые и карбами-домеламиновые клеи. В этих полимерах, а также в некоторых полиэфирах с триазиновыми кольцами в цепи термостабильность обусловлена дииминометиленовыми мостиками Между триазиновыми циклами. В то же время ненасыщенные полиэфиры на основе полиэфирмалеинатов обладают довольно низкой стойкостью к тепловому старению (при 80 °С до 180 сут). Однако и для полиэфиров следует учитывать не только деструкцию, но и рост остаточных напряжений. [c.37]

Каталитическое влияние железа, стали и некоторых других металлов на термостабильность клеевых соединений проявляется не всегда и определяется природой полимера. Например, клеевые соединения стали, полученные с использованием адгезивов, содержащие бутадиен-акрилонитрильные сополимеры, обладают большей стойкостью к тепловому старению, чем клеевые соединения алюминия [156]. Было сделано предположение, что бутадиеновые звенья взаимодействуют с поверхностью стали, образуя термостойкое 800 металлоорганическое соединение, и тем самым дезакти- ддд вируют металл, препятствуя его отрицательному влиянию на термостабильность полимера. Специфическое ингибирующее действие при склеивании стали оказывают эфирные группы, возникающие при взаимодействии эпоксидной смолы с сополимером этилакрилата и малеинового ангидрида, а также с полиамидом [156]. [c.313]

Сопоставление данных по термостабильности резорциновых клеев и древесины показывает, что скорее следует опасаться деструкции древесины, чем клеев. Высокая хрупкость резитов, к которым относятся отвержденные резорциновые клеи и которая является следствием высокой плотности поперечных связей, приводит к тому, что в процессе теплового старения они испытывают большие перенапряжения и могут разрушаться при весьма небольшой потере массы (5—6 %). В то же время полимеры, имеющие более редкие или эластичные связи, устойчивы к перенапряжениям, поскольку последние могут в значительной стёпени релакси-ровать [4]. [c.61]

Исключительной стойкостью к действию высоких температур характеризуются полиимиды прочность клеевых соединений остается удовлетворительной после старения при 370 °С в течение 60 ч. Клеевые соединения на основе эпоксидных олигомеров, совмещенных с новолачными, и циклоалифатических эпоксидных олигомеров могут работать в интервале температур 230—260 °С и кратковременно до 315 °С (все сказанное относится к клеевым соединениям закрытого типа, работающим в отсутствие непосредственного воздействия кислорода воздуха, который резко ухудшает клеящие свойства полимеров). Наибольшей термостабильностью характеризуются клеящие системы на основе модифицированных фенолоальдегидных олигомеров и прежде всего карборансодержащие композиции. Карбамидные клеи в соединениях древесины характеризуются относительно невысокой термостабильностью, по-видимому, в связи с большой жесткостью отвержденного продукта и значительными остаточными напряжениями в клеевом соединении. Значительно более термостабильны меламиновые и карбамидомеламиновые клеи. Ненасыщенные полиэфиры обладают сравнительно низкой стойкостью к тепловому старению. Устойчивы к тепловому старению элементоорганические и неорганические полимеры, содержащие бор и фосфор. Клеи на основе фосфатных связующих выдерживают нагревание при 1000 °С, однако вследствие высокой хрупкости и разности термических коэффициентов линейного расширения склеиваемых материалов и клея прочность клеевых соединений при этом может существенно снижаться. [c.248]

Весьма широкое распространение получили эластомерные теплостойкие кремнийорганические клеи холодного отверждения (так называемые КТУ-силиконы). Они выдерживают тепловое старение в течение сотен часов при 100—250 °С без снижения прочности [41, 43]. Полимеры с фенильными группами оказались более стойкими к нагреванию, чем с метильными. Иногда исходную прочность и термостабильность клеевых соединений повышают, применяя в качестве грунтов под такие клеи алкоксисиланы. Алкоксиси-ланы, кроме того, являются самостоятельными клеями для крепления резин из силоксановых и борсилоксановых каучуков к металлам [67]. После старения при 250 °С в течение 100 ч прочность при равномерном отрыве соединений указанных резин с металлами не снижается. [c.142]

Высокой термостабильностью отличаются полимеры с триази-новыми кольцами в цепи, меламиноформальдегидные смолы и некоторые полиэфиры. Термостабильность таких полимеров обусловлена наличием дииминометиленового мостика между триазино-выми циклами. Однако большая жесткость отвержденных продуктов приводит к появлению значительных перенапряжений в процессе теплового старения, которые, в свою очередь, могут вызвать снижение прочности или даже самопроизвольное растрескивание полимера. Это относится также к карбамидомеламиновым и карбамидным клеям. На основании данных о потере массы и результатов ИК-спектроскопии можно сделать вывод, что до 200—250 °С разрушаются метиленовые и другие связи, соединяющие триазино-вые циклы и метилольные группы. Выше 250 °С из меламиновых клеев выделяется меламин, однако эти клеи не применяют в соединениях, эксплуатирующихся при столь высокой температуре. Степень деструкции увеличивается с уменьшением исходного соотношения меламин формальдегид. Более термостабилен клей ВК-7 на основе производного циануровой кислоты, применяемый для соединения металлов. [c.146]

Для термостабилизированных стекол верхний температурный предел использования определяется по термостабильности и стойкости к тепловому старению с учетом временного фактора. Стойкость к тепловому старению [c.180]

Исследования влияния различных пластификаторов на термостабильноть кабельных ПВХ-композиций показали, что с увеличением длины и разветвленности молекулы пластификатора термостабильность возрастает. Максимальная термостабильность достигалась при использовании в качестве пластификатора ди-2-этил-гексилфталата [116]. На рис. 3.28 показано влияние различных пластификаторов на изменение прочностных и деформационных свойств пластифицированного электроизоляционного ПВХ в процессе теплового старения при 403 К [115]. Из рисунка видно, что с увеличением длины и разветвленности молекулы пластификатора стойкость к старению повышается. [c.111]

Такой способ отверждения тиоколов в практике применяется редко, поскольку вулканизаты, содержащие меркаптидные связи, имеют низкую устойчивость к тепловому старению. Наиболее широко применяется окисление меркаптогрупп в дисульфидные под действием окислителей, как неорганических, так и органических. Простейшими окислителями тиоколов являются атмосферный кислород и сера, однако их использование затруднительно. Кислород способен отверждать жидкий полимер в тонкой пленке, по мере отверждения наружного тонкого слоя прекращается доступ кислорода в нижележащие слои полимера вследствие высокой газонепроницаемости вулканизатов тиоколов,, и в<нутрбнние слои остаются незавулканизованными. Использование же серы связано с необходимостью применения ее в избытке, что способствует образованию наряду, с дисульфидными и полисульфидных связей, имеющих более низкую термостабильноСть. [c.508]

Применение ряда современных методов исследования, например метода электронного парамагнитного резонанса, позволяющего определять структуру и концентрацию свободных радикалов, образующихся при окислении, термическом, фотохимическом, радиационном, механическом распаде полимеров, метода ядерного магнитного резонанса и других дало возможность изучить механизм старения и стабилизации полимеров н разработать эффективные методы стабилизации различных классов полимеров. Для многих из них предложены меры комплексной защиты от теплового, термоокислительного, светоозонного, радиационного старения. При этом оценка эффективности противостарителей осуществляется не только по активности в химических реакциях, но и по растворимости в полимере, летучести, термостабильности и другим факторам. Полиэтилен, например, хорошо защищается от термоокислительной деструкции в присутствии небольших количеств (0,01 /о) фенольных или аминных антиоксидантов, что важно для его переработки. При эксплуатации полиэтилен достаточно стабилен, тогда как полипропилен нуждагтся в защите от старения при эксплуатации. Здесь более эффективны такие антиоксиданты, как производные фенилендиаминов. Для защиты полиэтиленовых пленок от действия ультрафиолетового света применяют <5г < -фенолы. Весьма важна проблема стабилизации ненасыщенных полимеров (каучуков), где достаточно эффективны аминные про-тивостарители или их сочетание с превентивными антиоксидантами. [c.273]

В настоящее время не существует единого критерия для оценки термостойкости. На практике и в лабораторных условиях используют методы, позволяющие оценивать стабильность полимеров при нагревании по изменению какого-либо показателя, например по потере массы, изменению механической прочности, диэлектрической проницаемости и т. д. В литературе встречается несколько понятий, характеризующих термическую устойчивость полимеров термостойкость, теплостойкость и термостабильность. Использование этих тервшнов связано с необходимостью различать физическую и химическую устойчивость полимеров при нагревании 5,б,и во Если при тепловом воздействии не происходит необратимого изменения химической структуры (старение), то физические свойства полимера обратимы. Физическую устойчивость и способность полимеров сохранять форму при нагревании характеризует понятие теплостойкость. Последняя определяется подвижностью полимерных цепей и количественно выражается модулем упругости. Понятия термостойкость и термостабильность четко не определены и часто употребляются в одном значении, так как оба определяют химическую устойчивость полимерных веществ. Употребление терминов теплостойкость и термостойкость (термостабильность) в разных значениях вряд ли оправдано, так как эти родственные по смыслу понятия характеризуют различные свойства полимера. Поэтому нам кажется более целесообразной терминология, приведенная в работе Автор предлагает различать формоустойчивость и термостабильность. Поскольку последняя зависит не только от температуры опыта, но и от продолжительности теплового воздействия, для практических целей важно [c.4]