Полиэтилен хрупкое разрушение

Механизмы деформации монокристаллов полиоксиметилена , по-ли-4-метилпентена-1 и полибутена в основном связаны с теми же элементарными процессами, что и в полиэтилене и полипропилене — скольжение, осуществляемое путем сдвига, и хрупкое разрушение с образованием фибриллярной структуры внутри трещин. Для поли-оксиметилена наблюдали образование двух типов фибрилл — диаметром около 300 А (при малых деформациях) с характерной продольной периодичностью с величиной периода примерно 65—75 А и более тонкие фибриллярные образования при больших удлинениях. В но-ли-4-метилпентене-1 пластическая деформация лишь частично связана с развитием трещин, другим механизмом является переориентация пластин под действием внешних напряжений. [c.167]

Эта широко распространенная разновидность хрупкого разрушения возникает, когда деформация изделия не меняется в процессе эксплуатации. Поэтому разрущение развивается на фоне релаксации напряжения. Изучено оно сравнительно мало. Имеющиеся данные относятся в основном к полиэтилену [26, 46, 231]. [c.210]

При испытаниях на разрыв наблюдаются два типа раз-рушений хрупкое и пластичное. Хрупкое разрушение происходит при испытаниях жестких материалов, особенно при низких температурах. Пластичное разрушение, начинающееся с образования пузыря , характерно для материалов с высоким относительным удлинением, таких, как полиэтилен. Однако у некоторых полиэтиленов вследствие старения часто наблюдается хрупкое разрушение при высоких (60°) температурах. Знать характер разрушения полезно при анализе причин разрушения трубы. [c.63]

Для материалов, обладающих сложной структурой, указанное обстоятельство приобретает решающее значение. Полиэтилен в этом отношении может служить классическим примером. Он склонен к хрупкому разрушению, являющемуся в значительной мере следствием его неидеальных свойств. Растрескивание полиэтилена может быть вызвано активны . внешними силами кроме того, возможно релаксационное (спонтанное) разрушение. [c.166]

Как видно из рисунка, при понижении температуры наблюдается постепенное возрастание напряжения, связанное с переориентацией структуры. При повышении температуры напряжение вытягивания уменьшается и нри температурах, близких к температуре плавления кристаллитов полимера, наблюдается зависимость напряжения от деформации, характерная для аморфных полимеров. Аналогичные зависимости получаются и для волокна из полиэтилена высокой плотности, но эта зависимость отличается для волокна из полиэтилена низкой плотности [2, 3]. Например, величина предельного напряжения при комнатной температуре для полиэтилена высокой плотности и изотактического полипропилена обычно в 2—3 раза больше, чем для полиэтилена низкой плотности. При вытягивании волокон из кристаллического и аморфного полистирола при комнатной температуре происходит хрупкое разрушение волокон, так как полистирол имеет высокую температуру стеклования и очень небольшой интервал предела вынужденной эластичности, который составляет не более 10—15 °С. Высокие напряжения, возникающие в полимере в процессе деформации при низкой температуре, приводят к появлению дефектов в кристаллической структуре. Так, если подвергать вытягиванию полиэтилен высокой плотности при комнатной температуре и скорости 0,5 м/мин, получ ается непрозрачное волокно белого цвета из полиэтилена низкой плотности получается прозрачное волокно. Однако если волокно из полиэтилена высокой плотности вытягивать при [c.545]

В присутствии кислорода полипропилен окисляется значительно быстрее, чем полиэтилен. Под влиянием окисления он становится хрупким, а непродолжительный нагрев полипропиленовой пленки при 373 К приводит к ее полному разрушению [2]. Аналогичным образом ведет себя и полиизопрен. Наличие слабых углерод-углеродных связей у третичных и четвертичных атомов углерода способствует окислению этих полимеров с образованием гидропероксидных групп [9] [c.18]

При облучении полиэтилена (без добавок) до поглощенной дозы примерно 10 Мрад в зависимости от условий переработки полимер приобретает светло-желтый или розовый цвет. При дальнейшем увеличении поглощенной дозы (свыше 100 Мрад) цвет изменяется на коричневый или темно-розовый, темно-коричневый или вишневый. Постепенно полиэтилен приобретает прозрачность, обусловленную разрушением кристаллических областей и переходом полимера в аморфное состояние. Сильно облученные (1000 и более Мрад) образцы при комнатной температуре хрупки и имеют вид темно-окра-шенного стекла. [c.17]

При более детальном исследовании временной зависимости прочности кристаллических полимеров таких, например, как полиэтилен, выяснилось, что утрата эксплуатационных свойств происходит не только при хрупком разрушении (разделении на части), но и вследствие ползучести, образования шейки и других явле-—ний, объединяемых под названием пластического разрыва. В по-следнем случае разрушению предшествует ползучесть и образование шейки, рассматриваемые как начальные стадии разрушения. [c.143]

Другой полимер, который рассматривает Сенсон ,—это полиэтилен средней плотности (0,945 г1см ). Он способен кристаллизоваться, что позволяет наблюдать при испытании труб некоторые очень интересные явления. При кратковременных испытаниях и низких температурах разрушение труб носит пластический характер. С увеличением продолжительности испытания и температуры наблюдается хрупкое разрушение. Этот эффект противоположен явлениям, с которыми мы сталкивались при изучении труб из поливинилхлорида (аморфного полимера), хрупкое разрушение которого происходило при малых временах воздействия и низких температурах, а пластическое—при продолжительном нагружении и повышенных температурах. [c.179]

Термин растрескивание при одновременном действии напряжения и окружающей среды был введен Де Костом, Мальмом и Валлде-ром с целью уточнения более широкого понятия растрескивание под действием напряжения , используелюго Кэри для описания явления хрупкого разрушения некоторых полиэтиленов, находящихся в напряженном состоянии, в присутствии подвижных полярных жидкостей (примерно в то же время это явление наблюдалось Ричард-сом ). Такое разрушение теперь рассматривается как особый вид разрушения под напряжением, присущий обычно полиэтилену [c.331]

Таким образом, механические свойства и характер разрушения полипропилена сильно изменяются под влиянием гидростатического давления. Характер разрущения этого материала под давлением отличается от такового у металлов, а также у тефлона и полиэтилена. В полиэтилене под действием высокого давления (5600 кгс1см или выше) образуется шейка (как у металлов), далее с ростом напряжения уменьшается поперечное сечение шейки до разрыва. У образцов из политетрафторэтилена при любой величине гидростатического давления шейка не образуется, при увеличении давления имеет место только уменьшение деформации и более хрупкое разрушение. Рост предела текучести и модулей упругости с повышением давления является общим для всех трех полимеров (полиэтилена, полипропилена и политетрафторэтилена). Возрастание напряжения, модулей упругости и уменьшение предельной деформации полипропилена с увеличением гидростатического давления является, так же как и у других полимеров, результатом возрастающего торможения сегментального движения за счет уменьшения удельного объема. [c.143]

В 1946 г. Ричардс [52] установил, что в контакте с полярными жидкостями низкомолекулярный полиэтилен быстро охруп-чивается. Сначала на это обстоятельство не обратили особого внимания. Однако при широком применении полиэтилена для кабельных покрытий и легких контейнеров пришлось столкнуться с растрескиванием материала с относительно высоки. молекулярным весом (индекс расплава от 1,5 до 2 Г/Ю мин). Последующие исследования способствовали выяснению причин, вызывающих хрупкое разрушение полиэтилена, но некоторые моменты остаются неясными. Доказано определяющее влияние на стойкость к растрескиванию величины и характера нагрузки, внешней среды и температуры. [c.193]

Наличие у полиэтилена двух типов разрыва связывают [413, с. 192 414, с. 9] с двойственностью его структуры, а именно с сосуществованием у него структурных элементов двух типов—отдельных макромолекул и надмолекулярных кристаллических образований. Предполагают [414], что в силу этого в полиэтилене с момента приложения растягивающего напряжения одновременно развиваются два конкурирующих термоактивационных процесса обратимый процесс рекристаллизации и необратимый процесс статической усталости причем преобладание первого влечет за собой образование шейки, а второго — хрупкий разрыв. Отсюда вытекает важный практический вывод о возможности направленного регулирования обоих процессов разрушения. [c.143]

Люди, занимавшиеся строительством реакторов, имели дело, по крайней мере в первый период, главным образом лишь с теми изменениями, которые возникают в материалах первых трех перечисленных выше классов. Эти изменения часто бывают весьма значительными и обычно вредны. Знание закономерностей этих изменений чрезвычайно важно для успешного сооружения и эксплуатации ядерных реакторов. Около 6 лет назад, когда было накоплено большое количество результатов наблюдений и развита теория радиационных повреждений в этих неорганических веществах, начало выясняться, что в органических полимерах — пластмассах и каучуках — под действием излучения происходят весьма глубокие и любопытные изменения, коренным образом отличающиеся по своему характеру от радиационных нарушений в кристаллических твердых телах. Эти изменения не всегда вредны. Некоторые пластмассы, например полиэтилен, под действием умеренных доз облучения упрочняются и становятся неплавкими, другие же становятся менее прочными, хрупкими, вплоть до превращения в порошок. При достаточно больших дозах, однако, почти все пластмассы и кау-чуки разрушаются и теряют свои полезные свойства. Явления разрушения или полимеризации малых органических молекул под действием ионизирующих излучений известны уже давно, но при больших размерах полимерных молекул эти реакции [c.7]

Более интересен случай, когда Tg лежит намного ниже комнатной температуры. Примером таких полимеров является полиэтилен. Если степень кристалличности полиэтилена невысока (плотность 0,90—0,92 г/ш ), предел текучести и модуль упругости несколько зависят от скорости деформации, однако только при скоростях растяжения порядка 2,5 10 ж/ли наблюдается заметное снижение удлинения при разрыве . Для полиэтилена высокой плотности (около 0,96 г/см ) также наблюдается некоторая зависимость модуля упругости и предела текучести от скорости растяжения (см. табл. 5). При скоростях меньших 5 см1мин полиэтилен высокой плотности склонен к холодному течению. Однако когда скорость повышается до 50 см1мин, никакого холодного течения не наблюдается и образцы разрушаются при деформации порядка 15—30%. Таким образом, при увеличении скорости растяжения от 5 до 50 см1мин происходит переход от механизма пластического разрушения к хрупкому. Аналогичное изменение механизма разрушения в случае кристаллического полипропилена наблюдается в том же диапазоне скоростей (табл. 5). [c.396]

Полипропилен. В отсутствие кислорода полипропилен, как и полиэтилен, сравнительно устохгаив к воздействию высокой температуры. Однако полипропилен окисляется значительно быстрее, чем полиэтилен. Полипропилен перерабатывают только с добавкой антиоксидантов. Под влиянием окисления полипропилен становится хрупким. Непродолжительное старение полипропиленовой пленки при 100° С приводит к ее полному разрушению. Наблюдаемая на фотографиях картина радиального разрушения сферолитов при окислении [608] подтверждает представление о том, что сферояит состоит из радиально упакованных кристаллических сегментов, между которыми находится аморфный материал. [c.12]

Может происходить и разрушение надмолекулярных образований, наблюдающееся у политетрафторэтилена, часть кристаллитов которого при растяжении аморфи-зуется прочность при зтом снижается [14]. В связи с этим ориентация полимера, отличающегося исходной надмолекулярной структурой (разная степень кристалличности, разный диаметр сферолитов), что сказывалось на его хрупкой прочности, может привести либо к нивелированию влияния этой структуры (при ее разрушении и перестройке) а прочность в ориентированном состоянии [10], либо к сохранению этого влияния, либо даже к его усилению (полиэтилен 1[27], НК [32], полистирол [19]). [c.21]