Набухание и долговечность полимеров

Влияние набухания на долговечность жесткоцепных ориентированных и неориентированных полимеров исследовано С. Н. Журковым с сотр. [49, с. 68 456, с. 183]. Было показано, что набухание таких полимеров сопровождается уменьшением долговечности и делает более резкой временную зависимость прочности. При этом может наблюдаться резкий наклон прямой 1 Тр = / (Ор), так что 1п Тр при уменьшении значения Ор сильно возрастает. Небольшое увеличение Ор сопровождается резким падением значения lg Тр. Создается впечатление, что имеется какое-то критическое значение Ор, ниже которого образец не разрушается. На самом деле существует просто очень резкая зависимость долговечности от разрушающего напряжения. [c.164]

Набухание и проницаемость покрытий. Кроме способности покрытий противостоять действию агрессивных сред характеристикой долговечности служит степень набухания полимера в агрессивной среде, а также проницаемость среды через слой покрытия. На величине набухания линейных полимеров сказывается различие скоростей диффузии малых и больших молекул [c.181]

Положительное влияние на долговечность полимеров может оказать и пластифицирующее действие среды. Например, усталостная прочность полиамида в результате прогревания снижается из-за образования трещин. При обработке его водой или спиртом происходит восстановление усталостной прочности в результате залечивания неоднородностей и более равномерного распределения напряжений. Дальнейшее увеличение набухания, по-видимому, приведет к снижению долговечности полиамида. [c.174]

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]

Разрушение предварительно набухших резин в физически агрессивных средах в области больших а характеризуется той же количественной зависимостью (IV. 5), что и в воздухе Снижение долговечности коррелируется с величиной набухания, так же как и при растрескивании жестких полимеров. Например, по величине набухания резины из СКН-26 и снижению ее долговечности агрессивные жидкости располагаются в следующий ряд додекан < изооктап [c.105]

По коэффициентам диффузии можно в некоторых случаях определить долговечность полимеров в отсутствие коррозионного разрушения, а при его наличии количественно оценить роль концентраторов напряжения (трещин) и показать независимость процесса от скорости диффузии агрессивной среды . Разрушение материала, начинающееся с поверхности, очевидно, связано с потерей его поверхностным слоем несущей способности, т. е., если в этом слое образуются трещины, он не несет напряжения, которое распространяется на уменьшенное сечение нерастрескавшейся части образца (см. гл. IX). Если трепщн не образуется, а происходит деструкция или набухание, то также можно принять (в последнем слзгчае с некоторым приближением), что измененный слой не несет напряжения. В этих условиях процесс разрушения при постоянном начальном напряжении и воздействии агрессивной среды формально можно рассматривать как разрушение в отсутствие агрессивной среды (т. е. в воздухе), происходящее при непрерывно увеличивающемся среднем номинальном напряжении. В приближенном решении принимают, что разрушение имеет критический характер, т. е. начинается только при достижении критического напряжения. Для учета временной зависимости прочности используется критерий Бейли, заключающийся в том, что разрыв материала наступает, когда сумма относительных разрушений в нем становится равной 1. [c.110]

Известно, что вода является врагом №1 для дорожного покрытия. При переходе температуры через нулевую отметку происходит разрушение асфальтобетона из-за расклинивающего действия воды при кристаллизации. Поэтому увеличение водостойкости асфальтобетона благоприятно сказывается на долговечности дорожного покрытия. Способность набухания асфальтобетона обусловлена не только качеством битума, но и гифоскопичностью каменного материала. По экспериментальным данным видно, что именно обработка поверхности наполнителя полимером приводит к увеличению коэффициента водостойкости. [c.74]

Хорошее смачивание является непременным условием протекания химической реакции между полимером и средой чем хуже смачивание, тем более стоек полимер при той же реакционной способности. Сильное набухание в объеме даже в отсутствгте химического взаимодействия ведет к ослаблению и разрушен лю полимера. Однако, поскольку набухание новерхностного слоя приводит к резкому увеличению долговечности напряженной резины, в это.м случае при ухудшении смачиваемости долговечность уменьшается это наблюдается, например, при действии озона з воде ка резину, содержащую парафин. Поэтому в каждом конкретном случае должно оцениваться соотношение между положительным и отрицательным влиянием смачивания на долговечность резины в данной среде. [c.364]

Из этой формулы видно, что для данного полимера (у г = = onst) увеличение при os 0 > О приводит к уменьшению 7тж-Следовательно, если считать, что уменьшение характеризует уменьшение поверхностной энергии твердого тела в присутствии жидкости, то, согласно Ребиндеру, должны уменьшаться критическое напряжение при разрушении и долговечность. Но это противоречит экспериментальным данным. Такое же несоответствие наблюдал Стюарт и другие исследователи [57, 58] при оценке растрескивания полиэтилентерефталатных пленок в спиртах и других органических средах. Авторы объяснили это несоответствие превалирующим влиянием набухания. [c.140]

Аналогичное снижение долговечности с уве.личением равновесного набухания в ряду жидкостей силиконовое масло—V этанол—>-ацетон гептан наблюдалось для полипропилена Влияние скорости набухания на разрушение при малых напряжениях, а также характер связи с поверхностным натяжением заставляют предположить, что и в области малых напряжений существенную роль в разрушении играют явления диффузии Учитывая хрупкий или псев-дохрупкий характер - разрушения жестких полимеров с образованием субмикротрещин, которые развиваются в результате действия напряжения и диффузии среды, а также возможные механизмы продвижения жидкости (путем капиллярного течения, растекания, поверхностной и объемной диффузии), Манин показал, что долговечность является функцией вязкости жидкости и поверхностной энергии жидкости и полимера [c.76]

Из факторов, относяш,ихся к самим полимерам, на растрескивание влияют следуюш,ие Наличие полимергомологов, что приводит к разной локальной степени набухания или растворения в полимере, а это, в свою очередь, обусловливает концентрацию напряжений и образование треш ин. В кристаллических полимерах действие растворителя локализуется прежде всего по границам сфероли-тов, а иногда и внутри сферолитов между лучами. Это связано с тем, что при кристаллизации в сферолитах упорядочиваются структурные единицы одинакового строения, например в линейных полимерах — линейные молекулы. В этом случае молекулы, содержаш,ие разветвления и посторонние группы, возникающие в результате окисления и других процессов, автоматически выталкиваются из кристаллов и образуют аморфную или менее упорядоченную фазу между сферолитами. Таким образом происходит концентрирование дефектного материала, по которому начинается процесс разрушения. Неодинаковая скорость воздействия на кристаллические полимеры физически или химически агрессивных сред наглядно проявляется при травлении полимеров аналогично металлам. Опыты по травлению показывают, например, что при действии на полиэтилен концентрированной HNO3 с большей скоростью и в первую очередь растворяется дефектный менее кристалличный материал. В связи с этим сопротивляемость растрескиванию увеличивается при сужении кривой распределения за счет низкомолекулярной части и при увеличении молекулярного веса полимера. Аналогичные данные имеются и для поликарбоната Склонность к растрескиванию уменьшается с уменьшением внешних и внутренних напряжений, а также с увеличением степени кристалличности, т. е. с ростом плотности. Последнее наблюдалось на полиамидах в кислотах а также на полиэтилене в растворе ПАВ Однако одновременное увеличение набухания с ростом степени кристалличности, например в системе фторопласт — керосин приводит к уменьшению долговечности. Сопротивляемость растрескиванию снижается с ростом [c.77]

Более сложным случаем является изменение подвижности при набухании полимера. При этом проявляется одновременно две стороны действия агрессивной среды 1) уменьшение прочности и долговечности, облегчение растрескивания вследствие уменьшения меж-молеку.тярпых взаимодействий и 2) благоприятное влияние на прочностные свойства вследствие более равномерного распределения напряжений, увеличения гибкости цепных молекул и облегчения их ориентации при растяжении, а также, в сл ае кристаллических полимеров, из-за того, что при небольшом содержании пластР1фика-тора (0,3—О,.5% для СКИ 3—4% для НК ) степень кристалличности полимера увеличивается. [c.90]

Влияние уменьшения межмолекулярного взаимодействия было прослежено на набухших вулканизатах . Получены зависимости относительного сопротивления утомлению от вида растворителя и содержания нитрильных групп в молекуле полимера. Оценивалось сопротивление утомлению вулканизатов разной полярности и разных степеней набухания. Значения сопротивления утомлению каждый раз относились к соответствующим значениям для набухшего вулканизата. Из полученных данных следует, что с увеличением содержания звеньев акрилонитрила в каучуке СКН монотонно уменьшается относительное сопротивление утомлению, причем это уменьшение симбатно уменьшению разрушающего напряжения при набухании вулканизата. Чем больше содержание нитрильных звеньев в полимере, т. е. чем больше в нем содержится группировок, проявляющих сильное межмолекулярное взаимодействие, тем резче сказывается экранирующее действие растворителя. Следует подчеркнуть, что уменьшение относительного сопротивления утомлению (по отношению к ненабухшему образцу) не означает уменьшения абсолютных значений долговечности с увеличением содержания нитрильных звеньев. Для набухших в диметилфталате и дибутилфталате вулканизатов СКН-18, СКН-26 и СКН-40 время утомления при прочих равных условиях увеличивается с повышением содержания нитрильных групп. Для набухших вулканизатов наблюдается практически линейная зависимость между Тр и процентным содержанием нитрильных звеньев в полимере. Все прямые пересекаются практически в одной точке на оси абсцисс. [c.148]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология