Ориентация и наполнение

Механические свойства полимеров зависят не только от их химической природы, степени сшивки пространственной сетки, но и от ориентации макромолекул и надмолекулярных структур, пластификации, степени наполнения и др. Ориентирование цепей макромолекул и надмолекулярных структур приводит к анизотропии свойств полимера. Обнаруживается резкое увеличение его прочности Б направлении ориентации. Этот факт широко используется в процессах прядения волокон и получения пластических масс. Ориентирование макромолекул способствует кристаллизации и увеличению хрупкой прочности полимера. [c.391]

Механические свойства наполненных пластических масс в значительной степени зависят от наполнителя, его структуры и ориентации. Так, например, предел прочности при растяжении стеклотекстолита равен по основе 2700— 2800 кГ см , а по утку всего 1500—1700 кГ/см . Изготовленные из непрерывных стеклянных нитей материалы СВАМ и НСП-1 имеют предел прочности при растяжении в направлении нитей 8000—9000 кГ/ л . [c.283]

Неньютоновское поведение жидкостей может иметь разл. причины в жидких дисперсных системах определяющую роль ш-рает ориентация частиц дисперсной фазы, изменение их формы и степени агрегации, в коллоидных жидкостях-постепенно углубляющееся с ростом напряжений разрушение (илц изменение) внутр. структуры в полимерах-эффекты мех. релаксации. В конкретных случаях может иметь место наложение разл, механизмов напр., неньютоновское поведение наполненных полимеров связано как со структурными перестройками, так и с релаксац. явлениями. [c.248]

Наполнители, приводящие к улучшению механических свойств полиамидов, такие как стекло, в отсутствие влаги оказывают незначительное влияние на электрические свойства полиамидов. Прн наличии влаги наполненные композиции характеризуются более высокими значениями диэлектрической проницае-. мости и диэлектрических потерь по сравнению с нена-полненными материалами. Волокнистые наполнители ориентируются при формовании, и показатели изоляционных свойств композиции в направлении ориентации оказываются выше, чем в поперечном направле- [c.161]

НИИ. Особый случай представляет собой наполнение углеродными волокнами, поскольку сам наполнитель является проводником. Электрические свойства полиамидных композиций, наполненных углеродными волокнами, зависят от вида, содержания и ориентации наполнителя. [c.162]

Трехмерную ЯМР-спектроскопию используют для исследования промышленных шин, а также наполненных эластомеров и их двойных и тройных смесей [33]. Для образцов сантиметрового размера с временем спин-решеточной релаксации Т1 в интервале 200-50 мс и спин-спиновой релаксации Т2 0,5-2 мс получение изображения занимает несколько минут. При этом достигается пространственное разрешение 0,5-1 мм, достаточное для обнаружения морфологических дефектов. В образцах меньшего размера за несколько часов можно получить разрешение менее 100 нм, определить ориентацию корда и другие детали структуры. [c.276]

Для правильной идентификации наблюдаемых максимумов на температурной зависимости тока ТСД необходимо проводить анализ одновременно двумя методами. Диэлектрический динамический метод, дополняемый методом термодеполяризации в области низких частот, позволяет исследовать все виды переходов, кристаллизационные процессы, действие сшивания, окисления, наполнения, пластификации, ориентации, давления в полимерах и их смесях. Метод ТСД можно использовать также в качестве надежного метода контроля и исследования старения полимеров, сопровождающегося структурированием или образованием трехмерной пространственной сетки [23]. [c.382]

Влияние величины деформации на морозостойкость изучается при деформациях сжатия и растяжения (ГОСТ 408-78. Резина. Методы определения морозостойкости при растяжении). В области малых деформаций растяжения с возрастанием деформации коэффициент морозостойкости возрастает наиболее отчетливо это проявляется для резин, наполненных техническим углеродом, структура которого разрушается при небольших деформациях. Экстремальный характер зависимости для ненаполненных резин связан с ориентацией и кристаллизацией цепей при растяжении, а также с разрушением и перестройкой их структуры под действием больших напряжений. Вследствие существенного влияния величины деформации на коэффициент морозостойкости следует проводить испытания при деформациях, близких к реальным для изделий значениям. Кроме того, необходимо учитывать, что все используемые методы определения морозостойкости не пригодны для оценки эксплуатационных свойств РТИ, которые определяются помимо морозостойкости резины еще и конструкцией и формой детали, режимами и условиями ее эксплуатации. [c.548]

Значение модуля упругости зависит не только от содержания, но и от формы частиц наполнителя, причем наибольшее усиливающее влияние оказывают волокнистые наполнители. Н свойства компаунда влияют их ориентация и способность образовывать агломераты. Для жестких частиц сферической формы были предложены простые эмпирические выражения, пригодные для оценки механических свойств наполненных компаундов. В [17] приведены выражения, которые оказались применимыми для системы с У1 > 0,5 [c.162]

Волокнистые композиты отличаются от однородных полимеров и наполненных порошками пластиков тем, что они состоят из двух или более непрерывных по крайней мере в одном направлении фаз — сравнительно малопрочной непрерывной матрицы, заполняющей пространство между армирующими волокнами, и высокопрочных и высокомодульных волокон, которые могут быть ориентированными или хаотично расположенными. Роль матрицы сводится к передаче нагрузки между волокнами, которые воспринимают основную долю общей нагрузки. Возможность выбирать различные волокна, их ориентацию и различные типы связующих позволяет создавать разнообразные материалы и в щироких пределах изменять их характеристики. По прочностным и другим свойствам многие армированные пластики превосходят любой из входящих в их состав компонентов илн резко отличаются от них. Основным преимуществом композитов, сделавших их одним из наиболее перспективных новых материалов, является возможность достижения высокой прочности на единицу массы. [c.207]

Рис. 10.4.1. Метод восстановления по проекциям (иллюстрируется восстановление по проекциям изображения двух трубок, наполненных водой). Прикладывая к объекту градиенты с различными ориентациями, получают набор спектров, который соответствует набору проекций объекта. Изображение объекта можно реконструировать по проекциям.

Способность резин к ориентации сопоставлялась с их прочностью при растяжении. Ненаполненная резина из СКС-30 обладает малой способностью к ориентации и низкой прочностью. При удлинении на 400% степень ее ориентации определяется величиной ср=0,10, а прочность при растяжении равна 20 кгс см . При наполнении активным наполнителем степень ориентации перед разрывом резко возрастает, увеличиваясь в 8—10 раз. В такой же степени увеличивается прочность при растяжении (рис. 92), Степень ориентации и прочность достигают максимума у резин, содержащих примерно 30 г сажи на 100 г каучука. Дальнейшее наполнение вызывает уменьшение степени ориентации и падение прочности. [c.154]

Объектами исследования служили наполненные сажей вулка-низаты бутадиен-стирольного каучука и его смеси с натуральным (1 1). Место разрыва фиксировали путем нанесения надреза длиной 1 мм и белой линией, перпендикулярной направлению растяжения образца. Вдоль этой линии распространялся разрыв, и расширение линии в вершине разрыва позволяло судить о дополнительном растяжении и косвенно — об ориентации материала. [c.108]

При наполнении вулканизатов канальной сажей до 40 масс. ч. на 100 масс. ч. каучука сильно увеличивается время, необходимое для возникновения перенапряжений, достаточных для развития дополнительной ориентации исследуемых вулканизатов. Наполнение канальной сажей в этом интервале концентраций обязательно сопровождается развитием в вулканизате перед его разрывом более высоких напряжений, вызывающих значительную дополнительную ориентацию. [c.217]

В реальном изделии распределение напряжений может происходить иногда по весьма сложному закону. Зная вид эпюры напряжений, можно было бы реализовать внутренние ресурсы прочности в наиболее опасных направлениях. Осуществить это путем направленной ориентации в большинстве случаев не представляется возможным. Возникает потребность перехода от скалярного усиления к тензорному . Так, чтобы обеспечить путем введения в систему усиливающих компонентов увеличение прочности материала в наиболее опасных направлениях, необходимо ориентировать в этих направлениях цепочечные структуры наполнителя. Это частично реализуется, например, при наполнении полимерной системы нитями, расположенными вдоль оси максимальных напряжений. Однако такой способ обеспечивает только линейное направленное усиление материала. [c.303]

Это уравнение, однако, не учитывает такого фактора, как ориентация частиц наполнителя, если они анизодиаметричны. Если предположить, что частицы наполнителя кубические или сферические и что они равномерно распределены в объеме полимера, то модель диффузии макромолекул в таком наполненном полимере будет аналогична представленной на рис. I. 16. В соответствии с рис. I. 16 [c.46]

Весьма важен эффект ориентации волокна в наполненных композициях. Теоретически рассчитанные значения изменения жесткости материала при армировании представлены на рис. 9. Наибольший эффект армирования достигается при одноосной ориентации стеклянного волокна. Практически наиболее общим случаем является плоскостная ориентация. Теоретическое значение модуля упругости при такой ориентации составляет одну треть значения, достигаемого при одноосной ориентации. [c.277]

Металлоуглеродные волокна, содержащие ферромагнитные металлы и их сплавы обладают высокой удельной намагниченностью. При формировании в магнитном поле композитов, наполненных магнитными электропроводящими Ме-УВ, происходит ориентация волокнистого наполнителя с образованием цепочечных электропроводящих структур, обеспечивающих анизотропию электрических и магнитных свойств композитов. На основе таких материалов разработаны эффективные экраны и поглотители электромагнитных волн. [c.182]

Особое значение учет фактора формы приобретает при постановке теоретических исследований для объяснения аномалии течения наполненных нефтяных дисперсных систем. Так, например, при высоких скорэостях сдвига вследствие преимущественной ориентации макромолекул вдоль линии тока, эффекта молекулярного скольжения, вязкость нефтяной дисперсной системы может оказаться существенно заниженной, чем при более низких скоростях сдвига, когда такая ориентация отсутствует. [c.89]

На рис. 13.25 изображены расчетные профили скорости в плоском канале, полученные при иродольном Вх, О, 0) и окружном (О, О, Вг) магнитных полях и при отсутствии поля (На = 0) для одних и тех же значений чисел Гартмана (На = 112) и Рейнольдса (R = 15 000). Как видим, при таких ориентациях поля последнее способствует уменьшению наполненности профиля скорости. [c.259]

Механические свойства полимеров зависят от ряда так называемых структурных модификаций — ориентации макромолекул и надмолекулярных структур, размера последних, наполнения, [[ла-стификации и др. Кроме того, механические свойства зависят от частоты сетки в полимере [c.230]

Значениеу для мела и окиси цинка при V = 0,20 равно 1,2—1,3, а для слюды и алюминиевого порошка достигает 2,5—3,0. Таким образом, ориентация и форма играют при наполнении ббльшую роль, чем расстояние [c.184]

Так как образование радикалов сопровождается ухудшением свойств материала, оно непосредственно связывается со старением и деструкцией. Долгоживущие сигналы ЭПР отражают эти процессы в ненасыщенных полимерах при действии высоких температур. Исследования с применением метода ЭПР связаны с взаимодействием эластомер -технический углерод. Для наполненного эластомера наблюдается симметричный резонансный сигнал шириной 100-200 Гс, соот-ветствуюодий техническому углероду. Кроме того, узкий сигнал шириной приблизительно 5 Гс при частотах боковых полос относится к образованию свободных радикалов в эластомере за счёт какого-либо процесса старения - механической или окислительной деструкции. Предполагают, что эти радикалы стабилизируются вследствие взаимодействия эластомера с техническим углеродом. Широкие, асимметричные и зависящие от ориентации сигналы приписываются присутствующим парамагнитным примесям. Однако вследствие влияния температуры и состава образца на время жизни различных радикалов, их зависимости от ориентации даже для разных смесей одинакового состава эти сигналы не могут быть строго охарактеризованы. [c.422]

Температура стеклования полипропиленгликолей от димера до ППГ-4000, измеренная методом механических потерь [82], составляет —60 2 °С по данным [83], она может достигать даже —92 °С. Хотя попипропиленгликоли в силу нерегулярности структуры Tie способны к кристаллизации, присутствие полярных групп вызывает пх ориентацию прп добавках активных наполнителей. Так, введение в ППГ-2025 25% перхлората лптия приводит к повышению его температуры стеклования от —65 до +40 °С [84], причем механические свойства указывают на трехмерный характер системы. Аналогичные эффекты структурирования могут иметь место и в наполненных полиуретанах. [c.246]

Механические свойства полимеров зависят от ряда так тсазы ваемых структурных модификаций — ориентации макромолекул i надмолекулярных структур, размера последгшх, наполнения, нла стификации и лр. Кроме того, механические свойства зависят О частоты сетки в политчере [c.230]

Если в резиновой смеси мало наполнителя (до 5%), то образец разрешается по объемному, более слабому каучуку, поверхность разрыва Р возрастает вследствие огибания ею частиц наполнителя и связанного с ними пленочного каучука. Для достижения разрывного напряжения а = Р/Р необходимо компенсировать увеличение Р повышением усилия Р, что и приводит к упрочнению резины. При наполнениях, достаточных для перевода большей части каучука в пленочное состояние, поверхность разрыва образуется по пленочному каучуку с наполнителем, где вследствие ориентации макролюле-кул прочность материала больше. Такая ориентация может быть достигнута также в результате растяжения каучука наполнителем. Поэтому даже неактивные наполнители дают известное упрочнение резины. [c.474]

Данные по временной зависимости прочности са. кенаполнен-ных резин, значительно более жестких материалов, чем ненаполненные резины, почти ложатся на прямые в обеих системах координат. Наполненные резины, следовательно, ио прочностным свойствам являются материалами, промежуточными между каучукоподобными и тверлтыми полимерами. Отсюда можно сделать вывод, что чем менее жестка резина, тем отчетливее проявляется отклонение от временной зависимости прочности, характерно для твердых полимеров. Причин этого по крайней мере две. Во-первых, чем меньше жесткость резины, тем в большей мере проявляется механизм разрыва, характерный для каучукоподобных пол 1меров (см. гл. III). Во-вторых, чем меньше жесткость резины, тем сильнее ориентация цепей каучука при больших напряжениях. [c.173]

Молекулярная ориентация может затруднять рост как усталостных так и коррозионно-усталостных трещин. Следует иметь в виду, что в данном случае речь идет не об ориентации цепных молекул в массе образца, а о дополнительной их ориентации в вершинах трещин, где деформации значительно больше средней Например, на наполненных резинах из СКБ максимальная дополнительная ориентация в месте разрыва- превышает среднюю ориентацию в 1,5—2 раза, а на резинах из нитрильных каучуков—приблизительно в 3 раза. С уменьшением глубины надреза дополнительная ориентация уменьшается. Именно наличием дополнительной ориентации в вершинах трещин объясняется появление при таких сравнительно небольших средних деформациях, как 10—20 0. При развитии зародышевых, микроскопических трещин, в которых перенапряжения должны быть меньше, чем у макроскопических, эффект упрочнения в области малых и средних деформаций отсутствует. Следствием этого является монотонное изменение времени до появления трещин (т ) с уве1ичением г, т. е. отсутствие [c.319]

НО быть выражено сильнее, чем у полихлоропрена. Это действительно видно из сравнения значений коэффициента В в области малых II больших деформаций при озонном растрескивании резин (см. стр. 293). У НК коэффициент В изменяется в 10 ООО раз, у полихлоропрена примерно в 4 раза. Аналогичное явление наблюдается при введении в резину активного наполнителя. Активный наполнитель вызывает ориентацию и упрочнение недеформированной резины, а потому структура наполненной резины при деформации будет изменяться в меньшей степени, чем ненаполненной. Действительно, прн переходе от малых деформаций к большим величина В в случае ненаполненной резины из СКС-30 увеличивается в 24 раза, а в случае резины, наполненной 30 г канальной сажи на 100 г каучука, увеличивается всего в 8,5 раза. У резины из НК, содержащей 60 г канальной сажи на 100 г каучука, величина В остается при увеличении деформации практически неизменной. Как при усилении межмолекулярного взаимодействия, так и при введении активного наполнителя, упрочняющее влияние ориентации будет заканчиваться прп меньшей деформации и при дальнейшем увеличении деформации (и напряжения) долговечность будет уменьшаться. В соответствии с этим область максимума (гттах) на кривой -с—г в обоих случаях будет сдвигаться в сторону меиьших деформаций (см. рис. 180). Если сравнить два каучука с различной величиной межмолекулярного взаимодействия (например, НК и наирит), то з для ненаполненных резин из неполярного НК лежит обычно в области деформаций 5—16%, в то время как у резин из полярного наирита сдвигается до 65—100% . Введение карбоксильных групп в неполярные каучуки также приводит к сдвигу озонном растрескивании [c.324]

Напряжение, при котором начинается заметное образование микронадрывов, определяется прочностью связи между каучуком и ингредиентами резиновой смеси, а также условиями релаксации перенапряжений, зависящих в значительной мере от характера взаимодействия между частицами сажи и каучуком. Время, в течение которого развивается разрыв образца, а следовательно, и рост напряжения, способного вызвать заметную дополнительную ориентацию, практически не зависит от степени наполнения. При этом максимальные значения степени дополнительной ориентации в месте разрыва очень малы как в ненаполненных, так и в наполненных термической сажей вулканизатах. Можно пред- [c.216]

Результаты обработки микрокинофильмов полностью воспроизводят картину, полученную на основании анализа материалов скоростных кинофильмов, в которых заснят процесс разрыва наполненных вулканизатов. И в этом случае вулканизат, наполненный канальной сажей, проявляет большую степень ориентации по сравнению с вулканизатом, наполненным термической сажей. Время, в течение которого развивается дополнительная ориентация, для образцов, наполненных канальной сажей, также больше. [c.218]

Плотность упаковки макромолекул является одной нз важнейших структурных характеристик полимера, во многом определяющей его физико-химические и физико-механические свойства. Всякое изменение межмолекулярных взаимодействий в системе приводит к изменению плотности упаковки макромолекул, которая в зависимости от характера воздействия на полимер может изменяться в ту или другую сторону. Так, если полимер в результате воздействия на него переходит в неравновесное состояние, то процесс сопровождается увеличением свободной энергии к пдотность упаковки полимерных молекул в этом случае, как правило, уменьшается. Например, при ориентации полимеров плотность упаковки может как увеличиваться, так и уменьшаться [54, 55]. При получении полимерных пленок на подложке наблюдается плоскостная ориентация молекул в слое, прилегающем к подложке, приводящая к уменьшению плотности упаковки [56]. Эти исследования и результаты изучения влияния наполнителей на релаксационные свойства системы дают основание считать, что и в наполненных полимерах в результате адсорбции макромолекул на поверхнтети происходят изменения плотности упаковки. [c.17]

С другой стороны, возможно, что при адсорбции молекул макродиизоцианата происходит их ориентация, упорядочение под действием твердой поверхности, причем по мере увеличения содержания наполнителя этот процесс становится более интенсивным. Ориентация молекул облегчает формирование трехмерной структуры, что характеризуется постепенным уменьшением Мс с ростом содержания наполнителя (см. рис. I. II). Одновременное протекание указанных процессов, возможно, и обусловливает немонотонность в изменении Мс с ростом содержания наполнителя. Это вполне согласуется с данными по физико-механическим свойствам наполненных полиуретанов. [c.39]

По мере увеличения содержания аэросила и сажи значение Мо приближается к таковому для ненаполненного полимера (как видно из приведенных выше данных). Очевидно, что при некотором содержании наполнителя плотности сетки наполненного и ненаполненного полимера станут равными. Это наблюдается, например, для полиуретана на основе олигоэтиленгликольадипината Мс исходного и наполненного 20% аэросила практически равны. Вероятно, в данном случае процессы, связанные с адсорбцией макромолекул и ведущие к образованию дефектной сетки, компенсируются процессами, связанными с ориентацией молекул на поверхности наполнителя, облегчающей образование пространственной сетки. Формально можно говорить о том, что в данном случае наполнитель не влияет на структуру сетки, хотя на самом деле картина более сложная. Следовательно, для детального выяснения влияния наполнителя на структуру сетчатых полимеров необходимо использовать широкий набор концентраций наполнителя, иначе можно прийти к неоднозначным выводам. [c.39]

В термо- и реактопластах усиливающее действие наполнителей также связано с их влиянием на ориентацию и переходом полимера в тонкие пленки на поверхности [2]. Наполненные пластики могут рассматриваться как слоистые системы, состоящие из непрерывной фазы — полимера, ориентированного и фиксированного в виде тонких слоев на поверхности частиц наполнителя, и чередующихся слоев, или частиц наполнителя. Поэтому прочность наполненных пластмасс возрастает с увеличением активной поверхности до определенного максимума, соответствующего предельно ориентированному слою связующего. Влияние наполнителя на прочность, как и в случае резин, описывается с помощью статистической теории распределения внутренних дефектов в твердом теле. Усиливающее действие связано с изменением перенапряжений в вершинах трещин, с релаксацией напряжений и перераспределением их на большее число центров прорастания микротрещин. Это должно увеличить среднее напряжение, обусловливающее разрушение тела. Микротрещина, развиваясь в наполненном полимере, может упереться в частицу наполнителя, и, следовательно, для ее дальнейшего развития требуется увеличение напряжения. Чем больше в полимере наполнителя, тем больше создается препятствий для развития трещин, вследствие чего происходит торможение процесса разрушения. Можно также полагать, что в тонких слоях полимеров согласно статистической теории прочности должно наблюдаться уменьшение числа дефектов, приводящих к разрушению, и увеличение прочности будет пропорционально уменьшению толщины слоя. Это предположение проверялось Рабиновичем [542] на примере тонких пленок бутварофенольной смолы, однако различий в механических свойствах пленок разной толщины им обнаружено не было. [c.273]

Течение каучука вокруг частичек наполнителя, на вальцах стремится ориентировать его цепеобразные молекулы параллельно поверхности частичек наполнителя, с которыми они находятся в непосредственном соприкосновении . Если объемный процент наполнителя достаточно высок, а размер частичек мал, то расстояние от поверхности одной частички наполнителя до поверхности соседней частички может быть мало по сравнению со средней длиной цепеобразной молекулы каучука. Поэтому значительный процент молекул каучука может быть не только ориентирован параллельно плоскостям частичек, но и соприкасаться одним своим концом с поверхностью одной частички, другим — соседней. Если теперь предположить, что между молекулой каучука и поверхностью частички наполнителя действз ют высокие силы адхезии, то частичная ориентация цепеобразных молекул должна привести к значительному укреплению всей массы, так как, прежде чем начнется растяжение, значительное количество молекул каучу-1 а уже вытянулось в направлении удлинения.Если адхезия достаточно велика, то наполнение может [c.433]

Машина автоматически выполняет следующие операщш обеспыливание туб, ввод пустых туб в гнезда роторного стола, подтяжку колпачков на тубах ориентацию тубы по зтикетке наполнение тубы герметизацию хвостовой части тубы выброс туб или передачу их на машину для укладки в футляры. [c.231]

При перекиспой и серной вулканизации (иоследнюю используют для ненасыщенных каучуков) образуются болео прочные, но короткие химич. поперечные связи, затрудняющие ориентацию. Поэтому резины с такими вулканизующими системами имеют более низкие показатели модуля, прочности при растяжении и твердости (табл. 4), а также меньшую остаточную деформацию сжатия. Ненаполненные иерекисные и сорные вулканизаты У. а. очень мягкие их механич. свойства ниже, чем у наполненных. При замене углеродных саж на двуокись кремния уменьшается эластичность и повышается истираемость вулканизатов. При использовании комбинированно вулканизующей системы димер толуилендиизоцианата — перекись кумила получают более твердые, прочные и гидролитически стабильные вулканизаты, чем в случае ирименения одной перекиси. [c.343]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология