Ориентация органических стекол

Рис. 5.13. Зависимость степени ориентации органического стекла СО-120 от степени вытяжки со скоростью 0,6 (/), 6 (2) и 60 мм/мин (5).

Метод плоскостной ориентации аморфных полимеров нашел применение для получения органического стекла с повышенными механическими показателями [50]. Такое ориентированное стекло, не отличаясь от обычного органического стекла по теплостойкости, обладает пониженной хрупкостью и малой склонностью к образованию поверхностных трещин, а также улучшенной прочностью. Ценная особенность его, имеющая большое значение для остекления самолетов, заключается в том, что при сильном ударе мелкими предметами оно не раскалывается, даже если пробито насквозь. [c.469]

Структура полимерного материала оказывает сильное влияние на прочность. Для пространственно-структурированных полимеров (например, резин) главным структурным фактором является степень поперечного сшивания (число поперечных связей в пространственной сетке), а также структуры, образуемые активными наполнителями. Для твердых полимеров одним из главных структурных факторов, резко повышающим прочность, является ориентация цепей, сохраняющаяся неопределенно долгое время из-за заторможенности релаксационных процессов в твердых полимерах. Влияние молекулярной ориентации на прочность специфично только для полимерных материалов. На этом свойстве основываются процессы получения синтетических волокон, пленочных материалов, ориентированного органического стекла. [c.127]

Ориентацию, т. е. равномерную вытяжку разогретого органического стекла в нескольких направлениях, производят на машинах различных конструкций. Способность органического стекла к вытягиванию характеризуется величиной максимальных удлинений при разных температурах (рис. 6). Наряду с вытяжкой стекол применяется также сжатие, которое производится с помощью прессов (таким способом получают плиты из непластифицированного полиметилметакрилата). [c.226]

Следовало бы ожидать, что жесткая ориентация органических молекул в кристаллической решетке способствует значительной зависимости реакций в твердой фазе от геометрии решетки. Скорость реакции в твердой фазе зависит больше от пространственных отношений активных групп в кристаллической решетке, чем от их химической реакционной способности и от природы продукта реакции. Этот принцип, известный под названием топохимия , был вполне надежно установлен для некоторых фотохимических реакций органических соединений [30, 31], и мы приведем здесь несколько примеров, показывающих, что он применим также к термическим реакциям. Особенно показательно, что среди небольшого числа примеров, когда реакционная способность могла быть сопоставлена для соединения в кристаллическом и стеклообразном состояниях, были найдены как случаи, в которых кристаллы обладали большей реакционной способностью, чем стекла [101], так и случаи, в которых стекла реагировали с большей скоростью [58, 101], чем кристаллы. Именно этого и следовало ожидать, если реакционная способность определяется топохимическими факторами. [c.247]

Переработка полиметилметакрилата (формование органических стекол) связана са значительной (до 100%) вытяжкой материала — ориентацией, которая оказывает,влияние и на свойства. Поэтому свойства ориентированных и неориентированных органических стекол — различны. В химических производствах органические стекла используются для изготовления смотровых и водомерных стекол, прозрачных аппаратов для опытных полупромышленных установок и деталей контрольно-измерительных приборов. [c.153]

Механические показатели заметным образом изменяются и в процессе формования. Частичная ориентация повышает механическую прочность 121 и удельную ударную вязкость органического стекла 3 . Неориентированный лист при ударе растрескивается, в то время как для ориентированного органического стекла характерна локальность поражения, т. е. в результате удара в нем образуется лишь отверстие с раковистым изломом, трещин же не появляется. [c.113]

При переработке. При переработке органического стекла оно, как правило, подвергается тепловым нагрузкам. При горячем формовании (вытяжке, прессовании) материал из стеклообразного состояния переходит в пластическое, а затем снова в стеклообразное. Основная причина появления внутренних напряжений в данном случае кроется в несоответствии между температурным и временным режимами формования. Если вследствие нарушений технологического процесса макромолекулы полиметилметакрилата после формования изделий из листа (при переходе полимера из пластического состояния в стеклообразное) не успевают занять положение с наименьшим содержанием свободной энергии, то онн приобретают замороженную ориентацию, т. е. внутренние напряжения. При механической обработке (резке, сверлении, шлифовке, полировке и др.) [c.148]

Правильный выбор режима термообработки позволяет заметным образом снизить внутренние напряжения, за исключением тех, что возникли в результате замороженной ориентации макромолекул. Этим путем удается устранить напряжения, появившиеся в исходном органическом стекле при его изготовлении, и часть остаточных напряжений в изделиях из блочного или -суспензионного полимера. Для релаксации внутренних ориентационных напряжений материал потребовалось бы нагреть до пластического состояния, когда макромолекулы могут занять свое оптимальное равновесное положение, и затем постепенно довести его температуру до нормальной. Такой способ термической обработки изделий, к сожалению, практически невыполним. [c.154]

Исследования показывают, что механическая вытяжка органического стекла, как и многих других термопластов, благоприятно сказывается на некоторых его физико-механических характеристиках. В зависимости от того, осуществляется ли вытяжка в одном или двух взаимно перпендикулярных направлениях [12], происходит одно- или двухосная ориентация молекулярных цепей линейных полимеров. [c.199]

К недостаткам полиметилметакрилата относится малая поверхностная твердость материала, что в ряде случаев ограничивает его применение. Под воздействием внешних сил и внутренних напряжений на органическом стекле могут появиться мелкие трещины. Это явление получило название серебрение . Оно ухудшает свойства оргстекла. Повышению устойчивости против трещиноватости способствуют пластификация и ориентация полимера в нагретом состоянии, но пластификация снижает теплостойкость полимера. Ориентацией можно увеличить ударную вязкость органического стекла в несколько раз. [c.164]

Проводить ее следует при температуре на 10—15° С выше температуры размягчения применяемого органического стекла. Ориентация стекла марок СТ-1 и 2—55 проводится при 105—110° С. Применяя метод ориентации к вновь синтезируемым стеклам с повышенной теплостойкостью, удается существенно снизить их природную хрупкость, не снижая теплостойкости. [c.164]

Упругие свойства конструкционных полимеров. В первой главе отмечалось, что изотропные конструкционные полимеры применяются довольно редко. Изотропными материалами можно считать, в частности, с удовлетворительной для практики точностью стеклопластики с хаотическим расположением волокон. У изделий, получаемых широко распространенными в технике способами переработки (литье, прессование, формование и т. д.), практически всегда возникает некоторая анизотропия механических свойств, связанная с ориентацией макромолекул в потоке, влиянием температурных напряжений гари охлаждении и т. д. Наиример, у технического листового органического стекла (полиметилметакрилата) анизотропия свойств в различных направлениях определяется величиной порядка 15% по упругим свойствам и прочности, эта анизотропия может быть существенно понижена отжигом материала. [c.174]

Полимер не растворяется в бензине и маслах, легко поддается механической обработке. Листы полимера, нагретые до 120—170° С, можно штамповать, сохраняя оптические свойства. Изделия из полиметилметакрилата склеивают и сваривают. Многоосная ориентация листов повышает прочность органического стекла, особенно к ударным нагрузкам. [c.401]

Кроме приведенных примеров стабилизации термостойких полимеров, основанных на использовании ингибиторов (стабилизаторов, наполнителей, выполняющих функции стабилизатора), как указывалось, возможны чисто кинетические приемы, позволяющие увеличивать термостойкость полимерных материалов. Например, недавно было показано, что проведение полимеризации при совместном инициировании позволяет получать изделия, однородные по молекулярному весу [158] . Этот метод особенно удобен, когда обычные способы стаби.лизации по тем или иным причинам неприемлемы. Так, сочетание фото- и химического инициирования дает возможность получать органические стекла большой толщины с постоянной степенью полимеризации по сечению образца (см. гл. I). Последнее должно влиять на термостойкость, хемостойкость в агрессивных средах, а также на некоторые механические свойства стекол, получаемых при ориентации из массивных образцов. [c.235]

Ориентированные органические стекла имеют более высокую Стойкость к растрескиванию, чем неориентированные. На рис. 4.14 показано, что как при 20 °С, так и при повышенных температурах время до растрескивания ориентированных органических стекол при постоянном напряжении на 1,5—2 порядка превышает время 0 растрескивания неориентированных материалов. При более высоких температурах это различие несколько уменьшается. Наиболее наглядно роль ориентации проявляется при сравнении стойкости к растрескиванию ориентированных и неориентированных стекол СО-95, СО-120 и 2-55 при одинаковом напряжении, например при 10 МПа (рис. 4.15). [c.92]

Метод прессования (сжатия) известен давно и успешно используется как при лабораторных исследованиях, так и при промышленном получении деталей остекления самолетов [23]. Этот метод отличается простотой технологии— в качестве основного оборудования применяют стандар тные прессы, обеспечивающие давление 5 МПа, и плиты с электрообогревом й системой охлаждения. Ориентацию органического стекла осуществляют прессованием до требуемой толщины разогретого выше Т с органического стекла с последующим его охлажде ием в прессе. [c.99]

Рис. 5.12. Зависимость степени ориентации органического стекла СО-120 от степени вктяжки при темпер(атурах, равных ГсЧ-5Х ( ) и 7 с4-40 С (2).

Существенный интерес представляют так называемые совмещенные методы, сочетающие в едином процессе ориентацию и формование. После, ориентации органического стекла растянутую заготовку до ее охлаждения-приводят в контакт с формоОбразую- цз й оснасткой. Формование производят через протяжное формообразующее кольцо, закрепленное в вакуум-камере. Конечная операция получения деталей остекления определяется их геометрической формой для тел вращения применяют бесКонтактное вакуумное формование через протяжйое кольцо до заданной высоты, а для деталей сложной формы —контактное формование методом выкладки в матрицу, устанавливаемую в вакуум-камере. Этим методом можно одновременно получать несколько деталей, что определяется их формой и размером ориентированного листа (рис. 6.20). [c.161]

Многоосной ориентацией полиметилметакрилата, т. е. вытя гиванием его одновременно в нескольких направлениях при 120— 130 "С, удается значительно упорядочить взаимное расположение макромолекул полимера и заметно увеличить его прочность при статических и динамических нагрузках. В результате ориентации возрастает морозостойкость органического стекла, хрупкость его начинает проявляться лишь при минус 60—минус 65 °С. При температуре выше 80 °С листы органического стекла утрачивают твердость и становятся эластичными (наибольшая эластичность появляется в интервале 120—180 °С). Выше 180 °С начинается разложение пластификатора, и в листе появляются газовые пузырьки. Одновременно начинает нарастать пластичность материала, и листы деформируются. Около 220—240 °С происходит термическая деструкция полимера до исходного мономера. [c.547]

Рис. 9-7. Продольное расщепление молекулярно ориентированной полоски из органического стекла при приложении силы вдоль оси ориентации. Образец показан изогнутым, чтобы было видно, как он расщепляется на фибриллы (Кэртис и Трилор, 1968 г.).

Сенсибилизирующие красители Оранжит — см. Торит Органические соединения, радиациоино-химические реакции 430 Органическое стекло 191 Органосилсесквиоксаны 870 Ориентация заместителей 622 Орлон 121 Ортит 464 [c.578]

Стержни и трубы получают блочной полимеризацией метилметакрилата в сущности по тем же режимам, что и листы, но при ином аппаратурном оформлении. Исходным сырьем служит форполимер с добавкой 0,03 /о перекиси бензоила и около 10% дибутилфталата в качестве пластификатора. Для получения стержней сравнительно большого диаметра применяют более густой форполимер с вязкостью порядка 2500 спз. Полимеризацию проводят в алюминиевых трубках, дно и крышку которых делают из листового органического стекла. Трубки закрепляют вертикально в специальном держателе и наполняют форполимером. С помощью одного держателя подвешивают до 500 трубок с внутренним диаметром около 1 СЛ1 или не более 20 с диаметром 5 см. Стержни изготовляют зональной полимеризацией, опуская пучок трубок все ниже и ниже в водяную баню с температурой 70—80 °С [121 или, наоборот, постепенно повышая уровень воды, регулируемый высотой переливной трубы. Участок трубок над зоной полимеризации непрерывно охлаждают потоком воздуха во избежание самопроизвольной полимеризации по всей длине трубки. Для лучшего регулирования температуры по зонам поверхность водяной бани покрывают изоляционным слоем, например воском, чтобы воспрепятствовать испарению воды. Усадка полимеризующегося метилметакрилата компенсируется за счет непрерывной подачи форполимера под давлением в верхнюю часть трубок. Давление создается азотом, сжатым до 12—20 кгс/см-. Время, требующееся для проведения реакции поли.меризации, зависит от длины и диаметра пол чаемых стержней. Например, стержни длиной 1,5 м и диаметром 1 с.и изготовляют за 4—6 ч, а диаметром 5 см — в среднем за 20 ч. При желании стержням можно придать перламутровый блеск для этого форполимер смешивают с перламутровым пигментом. В процессе полимеризации за счет усадочных явлений в стержне происходит определенная ориентация перламутровых чешуек, так что изделие в разрезе приобретает переливчатую окраску. [c.68]

Процесс получения органического стекла, имитирующего перламутр, сводится к размешиванию гуанина с красителем или незначительным количеством тонкоистертых пигментов в форполимере, который заливается в формы и полимеризуется. По достижении такой степени полимеризации, при которой полимер приобретает гелеобразную консистенцию, производят так называемое наслаивание. В результате этой операции происходит двухосная ориентация пластинчатых частиц гуанина в направлении, параллельном поверхности листа (когда достигается максимальный эффект отражения) или перпендикулярном к ней (когда вследствие минимального отражения света частицы кажутся темными). При постепенном переходе или резком обозначении границ раздела получается мраморный рисунок правильной или неправильной формы. Особенно важно не упустить тот момент, когда форполимер становится уже настолько вязким, что прекращается самопроизвольное движение частиц, и вместе с тем остается еще достаточно текучим, чтобы в полимеризационную форму, освобожденную с краев от бумажной окантовк , можно было ввести инструмент наслаивания, представляющий собой волнистую жестяную полоску или стальной канатик с закрепленными на нем роликами небольшого размера. Ориентацию частиц пигмента при низкой вязкости форполимера можно проводить в закрытой форме, вводя в нее жестяную пластинку, которую снаружи движет электромагнит. Поперечным движением инструмента в форме достигают различного строения узора мрамор 1511. [c.225]

Рис. 2.4. Влияние степени ориентации на удельную ударную вязкость и относитедьпое удлинение при разрыве органического стекла.

Ориентация приводит к значительному повышению прочности органических стекол на удар. См. Б. В. П е т р о в, М. М. Гудимов. Ориентированное органическое стекло. Оборонгиз, 1961. [c.214]

Поскольку стекло включает участки с различными оптическими свойствами (плоскопараллельная пластина, клин, линза), при бинокулярном наблюдении через него один глаз может смотреть через бездефектный участок, другой — через клин или линзу. В таком случае изображения наблюдаемого объекта на сетчатке правого и левого глаза попадут на различные участки или окажутся разных размеров. Эти эффекты иногда разрушают бинокулярное восприятие объекта — появляется двоение. Например, при неравенстве изображений на сетчатке порядка 1,5% снижается устойчивость бинокулярного зрения, а при 6% такое зрение невозможно. Действие клиНа зависит от его ориентации худшим является расположение главного сечения клина в вертикальной плоско- сти. Эти свойства зрения должны учитываться при нормировании оптических искажений изделий из органического стекла, предназ-лаченных для визуального наблюдения [15]. [c.56]

После нагревания при формовании или ориентации в органических стеклах могут возникать и усиливаться оптические дефекты. Эта яЁление принято называть оптической нетермостойкостью, Клас сифйкация и краткая характеристика этих дефектов представленье ниже [c.59]

Процессы ориентации полимерных материалов, волокон и пленок известны достаточно давно и успешно используются в различных отраслях народного хозяйства. Аморфные полимеры, такие как ПММА стекла и их производные, поликарбонат и др., применяемые в технике в качестве конструкциодных прозрачных материалов, длительное время считались не способными к ориентационному упрочнению. В то же время наблюдавшиеся случаи растрескивания и разрушения деталей остекления, выполненных из прозрачных термопластов, стимулировгюи развитие работ по ориентации органических стекол.- [c.96]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология