Растрескивание полимеров

Образование сквозных трещин в защитных полимерных покрытиях при контакте с химически активными средами является частным случаем распространенного процесса растрескивания покрытий под действием механических напряжений и агрессивных сред — коррозионного растрескивания. Коррозионное растрескивание полимеров имеет место при одновременном действии на материал растягивающих напряжений и агрессивной среды. Начинается процесс с зарождения дефектов и их постепенного развития в одну или несколько магистральных трещин. Дефекты в полимерном покрытии могут возникать в процессе изготовления или в процессе эксплуатации, например в результате химической деструкции. [c.48]

В процессе теплового старения полимерных покрытий, сопровождающегося снижением эластичности и ростом модуля упругости полимера, происходит увеличение внутренних напряжений [82, 133, 134]. В итоге внутренние напряжения, достигнув критического значения, могут вызвать растрескивание покрытий или их самопроизвольное отслаивание [82, 133]. Внутренние напряжения действуют против сил молекулярного сцепления (когезии), а также против адгезионных сил. Поэтому их можно приравнять длительно действующей нагрузке [108, 135]. В этих условиях растрескивание полимера может быть вызвано напряжением, составляющим 15—50% мгновенного разрывного напряжения [136, 137] наличие внутренних напряжений — одна из основных причин разрушения полимерных покрытий [95, 101, [c.178]

Вязкости жидкой среды, хотя известно, что при прочих равных условиях снижение вязкости среды может значительно ускорить процесс растрескивания полимеров. Можно предполагать, что вязкость определяет в некоторой степени скорость поверхностной диффузии в микротрещины образца. [c.135]

Накопление дефектов характеризуют степенью повреждаемости 1 ) В начальный момент времени 1 з = фо<С1, а затем о увеличивается, достигая критического значения 11 , при котором наступает разрыв. Эти представления близки к представлениям Журкова (см. гл. 2) о термофлуктуационном механизме разрыва перенапряженных полимерных цепей в объеме материала. Следует отметить, что для хрупкого разрушения такой механизм маловероятен, так как согласно статистической природе прочности в материале имеется наиболее опасная микротрещина, которая и будет играть определяющую роль в разрыве. Ее рост опередит рост всех других микротрещин. Поэтому скорее всего механизм разрушения, включающий стадию накопления внутренних повреждений, имеет место при квазихрупком разрушении и играет важную роль при нехрупком разрушении и растрескивании полимеров, сопровождающемся появлением крейзов. [c.101]

Растрескивание полимера, являющееся следствием действия внутренних напряжений, возникающих при формовании изделий, внешних напряжений, химических реагентов, повышенной температуры, УФ-лучей и других факторов, проявляется сильнее у материалов с большей плотностью и текучестью озо [c.277]

КОРРОЗИОННОЕ РАСТРЕСКИВАНИЕ ПОЛИМЕРОВ [c.69]

В отсутствие химического взаимодействия со средой при наличии достаточно больших напряжений растрескивание и разрыв полимеров сопровождаются разрушением как химических, так и физических связей. Однако в присутствии химически активной среды помимо процессов, сопровождаюш,ихся разрывом химических связей, идут реакции присоединения, замеш,ения и другие, не вызывающие деструкции молекул полимера. Поэтому не во всех случаях одновременное воздействие химически активной среды и напряжения вызывает растрескивание полимера. Если происходит очень интенсивное взаимодействие полимера со средой, сопровождающееся полным химическим перерождением материала (например, действие концентрированной азотной кислоты на НК), на его поверхности образуется совершенно разрушенный (порошкообразный или липкий) слой. При действии на напряженные резины из НК и СКБ брома, иода, соляной и серной кислот, фтористого водорода сопровождающемся, как известно, реакциями присоединения, замещения и циклизации, на поверхности образуется жесткий слой без трещин, который сморщивается после снятия с образцов напряжения (рис. IV.5). [c.94]

VI. . ВЛИЯНИЕ КОНЦЕНТРАЦИИ АГРЕССИВНЫХ АГЕНТОВ НА КОРРОЗИОННОЕ РАСТРЕСКИВАНИЕ ПОЛИМЕРОВ [c.137]

Исследования озонного растрескивания полимеров при постоянной деформации показывают, что между сопротивляемостью растрескиванию, оцениваемой по времени до появления трещин, и концентрацией озона существует определенная зависимость. [c.137]

Наполнители, вызывая повышение температуры стеклования пластиков способствуют расширению области растрескивания в сторону более высоких температур. Только при условии, когда не успевает проявиться благоприятное действие растворителя, вызывающего рассасывание напряжений, можно наблюдать растрескивание полимера и в высокоэластическом состоянии (предварительно растянутая резина из наирита при погружении в дибутилфталат). [c.156]

У1.4.2. Коррозионное растрескивание полимеров в высокоэластическом состоянии [c.157]

При растрескивании полимера наряду с молекулярными изменениями в ограниченной зоне образца (на поверхности) происходят макроскопические изменения — разрастание трещин. Уменьшение усилия, необходимого для поддержания заданной деформации в образце, связано с этим процессом, а не с изменением структуры всего материала. Это вносит известные трудности в установление связи между скоростью ослабления усилия и скоростью химического взаимодействия озона с резиной. [c.219]

Уже указывалось, что для разрушения под действием среды необходимо напряжение, которое может возникнуть как в результате приложения внешних сил к уже готовому изделию, так и в результате замораживания внутренних напряжений при отливке или штамповке материала. Последние могут достигать и критических значений. В этом случае при наличии одних внутренних напряжений происходит разрушение в присутствии активной среды > Например, остаточные напряжения в стенке неправильно отлитой полиэтиленовой миски могут быть достаточны, чтобы вызвать растрескивание в присутствии одного из наиболее активных домашних моющих средств. Однако, обычно чтобы вызвать растрескивание, необходимо приложить добавочное внешнее напряжение, а посуда, отлитая из стойкого полиэтилена по оптимальной технологии, вообще не будет растрескиваться. Главное —выбрать достаточно стойкий к растрескиванию полимер, чтобы он мог противостоять любой комбинации напряжений, возможной при работе. [c.355]

Наличие большого количества непрореагировавшего мономера вызывает помутнение и растрескивание полимера (в результате миграции стирола на поверхность) и его постепенное улетучивание. [c.99]

Внутренние напряжения влияют на показатель стойкости материала к растрескиванию. Полимер растрескивается в том случае, когда внутренние напряжения ст и 56 [c.56]

Определяли прочность при растяжении полиметилметакрилата в тех же пределах температур, в которых получали значения у, и затем вычисляли соответствующие изменения размера характерной трещины Результаты этих изменений приведены на рис. 20. По-видимому, размер характерной трещины имеет минимум при температуре около —20 С и заметно увеличивается при дальнейшем понижении температуры, составляя при самых низких температурах 0,25 мм, что соответствует размеру трещины в полистироле при комнатной температуре. К сожалению, данные о растрескивании полимера в этом диапазоне температур отсутствуют. Однако при исследовании образцов, разрушившихся в жидком азоте, обнаружено значительное растрескивание, сходное с растрескиванием образцов полистирола при комнатной температуре. [c.178]

Повышение кристалличности полимера под влиянием воды приводит к изменению размеров и образованию внутренних напряжений (величина которых тем больше, чем толще материал), и в последующем к растрескиванию полимера. Покрытия, полученные напылением при высокой температуре, характеризуются внутренними напряжениями, вызванными образованием новых кристаллических областей, что является одной из причин нарушения адгезии к подложке. [c.133]

В эластическом состоянии растрескивание полимеров при сорбции компонентов агрессивных сред практически не наблюдается. В этом случае основную роль играет второй эффект. [c.234]

В ГОСТ 12020—72 рекомендуется использовать два метода определение изменения механических (прочностных и деформационных) свойств полимера и определение растрескивания полимера в нанряженно-деформирован-ном состоянии (РНС). Рассмотрению этих методов посвящено большое число работ [10—13]. [c.22]

Таким образом, для области выше и ниже Тс характерно образование трещин серебра , приводящее к растрескиванию полимеров. Микрорасслоение материала на микропустоты и микротяжи происходит в результате вынужденной высокоэластической деформации, т. е. связано с а-процессом релаксации, протекающим под напряжением. Образование трещин серебра представляет собой первый этап разрупюния, состоящий в накоплении повреждений. С увеличением нагрузки или времени наблюдения по трещинам серебра или монолитному материалу пройдут трещины разрушения, рост которых сопро- [c.212]

Несколько более стойкий к растрескиванию полимер, по-видимому, обнаружил бы различия в псведении в этой области концентраций. При кснцентрашш ниже 10% спссобность поверхностно-активного вещества вызывать растрескиганке полиэтилена уменьшается. Как можно видеть из таблицы, ни вязкость, ни поверхностное натяжение не отражают изменения этой способности так, как индекс активности [c.353]

Другие авторы, используя образцы различных полиэтиленов прп испытанпях разного типа, нашли, что поведение водных растворов рассматриваемого здесь смачивающего агента в разных концентрациях отлично от описанного. Мак-Федрис с сотрудниками , испытывая полиэтилены гораздо меньшей молекулярной массы (индекс расплава 28) при постоянной биаксиальной нагрузке, не обнаружили никакого влияния концентрации поверхностно-активного агента в интервале от 100% (но не безводный агент) до 3% на растрескивание полимера. Концентрация 3%, как они показали, уже влияет на меж-фазное натяжение между раствором реагента и полиэтиленом при концентрациях от 0,1 до 0,001% обнаружено существенное понижение активности растворов. [c.354]

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]

Вопрос о связи между скоростью разрастания трещин и величиной приложенного напряжения (деформации) принципиально интересен. Приложение представлений о флуктуационной теории прочности к коррозионному разрушению заставляет сделать вывод, что растрескивание полимеров в присутствии химически активных сред должно иметь место при сколь угодно малом напряжении. Это связано с тем, что помимо энергетического вклада флуктуаций теплового движения молекул, суммирующегося с упругой энергией, запасаемой при деформации полимера (что и является причиной временной зависимости прочности), при наличии химически активной среды резко снижается энергетический барьер разрушения цепной молекулы и независимо от величины напряжения выделяется энергия химического взаимодействия среды с полимером. Наряду с таким пред-ставленпем о процессе, в серии работ i - i появившихся в последнее время, делается попытка рассматривать озонное растрескивание [c.117]

Поскольку практически все термостойкие клеи отверждаются при повышенных температурах, а потом клеевые соединения охлаждаются, интересно знать, как изменяются внутренние напряжения в процессе охлаждения. Растворы полиметилфенилсилоксана и полифенилсилоксана в органических растворителях наносили на металлическую фольгу, отверждали при 200 °С в течение 2 ч и измеряли внутренние напряжения, начиная с 200 °С (непосредственно после отверждения) и до момента охлаждения до комнатной температуры. Результаты испытаний приведены на рис. 3. При охлаждении полифенилсилоксана от 200 до 80 °С происходит растрескивание полимера, что влечет за собой резкое уменьшение внутренних напряжений при дальнейшем его охлаждении [25]. [c.11]

Перечень растворителей, которые известЯы как снижающие сопротивление растрескиванию полимеров, составляет внушительный список. Обычно при изучении растрескивания под влиянием растворителя применялись хорошие растворители. Однако Циглер [c.226]

При термостарении полимеров (длительная выдержка при 5пае-ренно повышенных температурах) в основном протекают реакции, аналогичные происходящим при высоких температурах. Правда, скорость реакций гораздо меньше, но они также сопровождаются пожелтением и растрескиванием полимера, т. е. изменением его оптических характеристик. Для замедления термодеструкции используют специальные добавки — термостабилизаторы. Они вводятся как для предотвращения термического разложения при переработке, так и для защиты продукта от тепловых воздействий при эксплуатации. [c.86]

Микроскопические исследования тонких пленок резита в набухшем состоянии показали, что его структура неоднородна. Полимерная сетка состоит из участков высокой плотности, практически не проницаемых для растворителей, соединенных друг с другом редко расположенными поперечными связями. В зоне полимерной сетки низкой плотности происходит диффузия растворителей или веществ, вступивших в реакцию с полиметилолфенолами. Различная плотность полимерной сетки обусловливает перенапряжение структуры, растрескивание полимера при нагревании или во время набухания в растворителях. В реакциях с низкомолекулярными веществами часть функциональных групп остается недоступной даже в том случае, когда полимер находится в набухшем состоянии. [c.436]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология