Механические свойства полимеро

Механические свойства полимеров ранее рассматривались без учета влияния поверхностно-активных и химических активных сред, проникающего облучения, наполнителей, пластификаторов и других факторов. Деформация пластмасс при трении в условиях ограни- [c.362]

А 4.11. Напишите формулы, выражающие различия в пространственном строении цис- и тракс-полимеров а ) поли-1,3-бутадиена б) полиизопрена. Как влияет пространственное строение на физико-механические свойства полимера (объясните на примере натурального каучука и гуттаперчи) [c.26]

Температуры стеклования и текучести по своей природе не аналогичны переходам вещества из одного агрегатного состояния в другое. Прежде всего они не являются константами даже для данного образца полимера. Только рассмотрев особенности, внутреннего строения и некоторые механические свойства полимеров, мы сможем правильно понять природу этих переходов, а пока ограничимся общей характеристикой их. [c.570]

На кинетику полимеризации изопрена, микроструктуру и физико-механические свойства полимера вредное влияние оказывают примеси соединений различных классов. Наиболее сильным каталитическим ядом является циклопентадиен при его содержании в реакционной смеси 0,014-10 моль/л наблюдается значительный индукционный период и замедление всего процесса полимеризации, а при содержании 1,5-10 моль/л катализатор разрушается полностью [47]. При низких концентрациях циклопентадиена не происходит снижения молекулярной массы полимера, при высоких концентрациях молекулярная масса может снижаться в 3—4 раза. [c.213]

Выражением релаксационного характера механических свойств полимеров являются гакие широко известные факты как трудность достижения равновесного значения высокоэластической деформации, медленное увеличение деформации при постоянной нагрузке (ползучесть), убывание напряжения со временем в деформированном образце (релаксация напряжения), различие в напряжении при одной и той же величине деформации в случае нагружения и в случае разгружения (механический гистерезис и связанные с ним тепловые потери), отставание при периодическом деформировании деформации от напряжения и, как следствие этого, существование так называемого тангенса угла механических потерь. [c.41]

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]

Проверка адекватности модели кинетики набухания осуществлялась на основании экспериментальных данных о положении оптической и фазовой границ. Для проверки адекватности использовался средний квадрат отклонения между экспериментальными и расчетными данными положения оптической и фазовой границ. Результаты проверки показывают, что моделирование деформации механических свойств полимера в процессе его ограниченного набухания, основанное на представлении системы сополимер — растворитель как сплошной среды с одним внутренним релаксационным процессом, вполне допустимо (погрешность не превышает +9%). Параметрами реологических уравнений являются модуль упругости среды и кинетический коэффициент ползучести, характеризующий внутреннюю подвижность макроцепей сополимера. Наряду с этим предлагаемая модель допускает (при необходимости) дальнейшее уточнение характеристик среды на основе более углубленного исследования реологических свойств системы сополимер — растворитель . [c.328]

Временная (частотная) зависимость механических свойств полимеров выражена столь значительно, что, смещаясь по шкале времени и частоты в широких пределах, можно в принципе получить при постоянной температуре все три рассмотренных выше физических состояния полимера. [c.41]

Аномалии в механических свойствах полимеров достаточно подробно рассмотрены в работах [2—5, 16, 17, 43, 48, 49]. Причины, вызывающие эти аномальные отклонения, кроются в свойствах и строении цепных макромолекул, а также в развитии тех или иных надмолекулярных структур. Исходя из современных представлений релаксационных явлений полимерных тел [16, 18, 42, 48], можно утверждать, что рассматриваемой системе полимер — растворитель при ограниченном набухании полимера с пространственной структурой присущи свойства, характерные как для жидкости, так и для твердого тела,— так называемые вязкоупругие свойства. Свойства вязкоупругости проявляются различными путями. Тело, не являющееся идеально твердым, не достигает постоянных значений деформации при постоянных напряжениях, а продолжает медленно деформироваться с течением времени (ползти). С другой стороны, не являющееся полностью жидким, тело при течении под действием постоянного напряжения может накапливать подводимую энергию, вместо того чтобы рассеивать ее в виде тепла. [c.308]

Для исследования высокополимерных соединений и процессов их получения существуют различные модификации масс-спектрометрического метода. Одна из них относится к изучению продуктов термического распада полимеров [19], поскольку предполагают, что продукты термической деструкции в глубоком вакууме не претерпевают превращений и сохраняют структуру, отвечающую исходной молекуле. Исходя из этой предпосылки и используя данные масс-спектро-метрического анализа, было доказано, в частности, наличие разветвленных и пересекающихся цепей в молекуле полиэтилена, а также установлены зависимости между строением молекулы полиэтилена и физико-механическими свойствами полимера. [c.11]

Наша книга не претендует на охват всех разделов физики н механики полимеров. В трех ее частях представлены наиболее важные сведения о строении и свойствах полимеров. В первой рассмотрены строение, физические состояния, кристаллизация и стеклование как основные фазовые и релаксационные переходы, статистическая и молекулярная физика макромолекул и полимерных сеток, а также некоторые вопросы термодинамики механических свойств полимеров. Во второй рассмотрены механические, электрические, магнитные и оптические свойства, относящиеся к релаксационным явлениям в полимерах. В третьей представлены важнейшие тепловые и механические свойства, связанные с прочностью и разрушением, а также с трением и износом полимеров. [c.8]

Чистота е-капролактама является важнейшим фактором. Наличие влаги в е-капролактаме в сильной степени препятствует полимеризации вследствие разложения катализатора в ее присутствии. Поэтому перед полимеризацией е-капролактам тщательно высушивают путем барботирования через него инертного газа при температуре выше 100°С или под вакуумом. С увеличением количества катализатора скорость полимеризации возрастает, однако показатели физико-механических свойств полимера значительно ухудшаются уменьшается и его выход. Оптимальная концентрация каталитической системы равна 0,6 мол. % (от количества е-капролактама) при эквимольном соотношении компонентов. [c.82]

Физико-механические свойства полимеров в вязкотекучем состоянии будут рассмотрены в гл. 4. [c.140]

Механические свойства полимеров - комплекс свойств, определяющих поведение полимеров при действии на них внещних сил (см. Реология полимеров). [c.401]

Влияние величины индекса расплава полиэтилена, Все важные механические свойства полимеров, особенно прочность при разрыве, удлинение, ударная прочность и эластичность, зависят от молекулярного веса, косвенным показателем которого является индекс расплава [91. [c.128]

Виды парных взаимодействий цепных сегментов (рис. 1.12) позволяют сделать вывод о том, что в отсутствие течения разрыв цепи и ее прочность определяют механические свойства полимеров. Действительно, имеется ряд наблюдений, подтверждающих данное предположение [c.21]

В рамках данной книги необходимо исследовать влияние термомеханического разрыва цепей на механические свойства полимеров. Поэтому вплоть до данного момента автор старался по возможности отделить и исключить влияние окружающей среды. Во многих случаях подразумевалось, что исследуемые зависимости свойств материала (например, от деформации, напряжения, температуры, морфологии образца, концентрации свободных радикалов) являлись доминирующими по сравнению с зависимостями от влажности, содержания кислорода, воздействия химической среды или облучения. Совершенно очевидно, что данные внешние факторы чрезвычайно важны для выяснения сроков службы элементов конструкций из полимерных материалов. Значительное число последних подробных монографий и основополагающих статей касается деградации полимеров при воздействии окружающей среды (например, [196— 203]). В них подробно рассматриваются такие аспекты внешних условий деградации, которые в данной книге в дальнейшем не рассматриваются, а именно термическая деградация, огне- и теплостойкость, химическая деградация, погодные изменения и старение, чувствительность к влаге, влияние электромагнитного излучения, облучения частицами, кавитации и дождевой эрозии, а также биологическая деградация. За любой детальной информацией по перечисленным вопросам и методам [c.313]

При пластикации в присутствии растворителя наблюдается значительное изменение физико-механических свойств полимеров понижаются температуры стеклования и текучести, снижается хрупкость, повышается морозостойкость и т. п. Такое изменение свойств полимеров называется пластификацией, а используемый при этом высококипящий растворитель называется пластификатором. Для каучуков в качестве пластификаторов чаще всего используют бутилолеат, дибутилфталат, диоктилфталат, три-бутилфосфат, трикрезилфосфат и другие сложные эфиры. Применение пластификаторов позволяет вести пластикацию при более низкой температуре, что снижает расход энергии, затрачиваемой на проведение этого процесса. [c.299]

При исследовании на нижнем пределе масштаба исследования, т. е. на уровне предельных частиц, необходимо охарактеризовать локальную структуру. Например, в случае диспергирования частиц технического углерода следует определить, являются ли частицы агломератами или индивидуально диспергированными частицами. Этот фактор может существенно влиять на химические свойства (например, на погодостойкость полиэтилена, содержащего технический углерод) и на механические свойства полимеров. Важность исследования локальной структуры в большой степени зависит от функционального назначения диспергируемой фазы. Локальную структуру изучают с помощью либо прямого микроскопического анализа, либо других доступных методов, позволяющих исследовать структуру на уровне предельных частиц [7]. [c.190]

Именно поэтому, рассматривая механические свойства полимеров, целесообразно вместо фазово-агрегатных состояний говорить о деформационных состояниях как уже упоминалось, это эквивалент термина релаксационные состояния . Стеклообразное состояние относится как раз к категории деформационных. [c.80]

Бутадиен-стирольные латексы — наиболее массовый тип синтетических латексов. Они выпускаются в широком диапазоне соотношений мономеров и концентраций. Варьируя соотношение мономеров, можно значительно менять физико-механические свойства полимера. Наиболее многотоннажным является производство бутадиен-стирольных латексов для пенорезины. Их получают низкотемпературной (5°С) полимеризацией бутадиена со стиролом в отношении 70 30 (СКС-ЗООХ). После отгонки непрореагировавших мономеров их подвергают агломерации (или соагломерации с полистирольным латексом) и затем концентрируют. Так получают латексы СКС-С и СКС-С-30. [c.603]

Известно, что свойства любого твердого тела определяются строением и взаимным расположением образующих его молекул. В течение ряда лет считали, что все физические свойства полимерных тел полностью определяются строением макромолекул (молекулярной массой, гибкостью цепей). Большая заслуга в объяснении механических свойств полимеров на структурной основе принадлежит советским ученым и в первую очередь академику В. А. Каргину, который установил, что одной из важнейших особенностей полимеров является многообразие их надмолекулярных структур. Если термин строение полимеров характеризует общие черты молекулярной упорядоченности (определенным образом расположенных друг относительно друга макромолекул), то термин структура полимеров характеризует более детальные отличия молекулярной упорядоченности в полимерах. [c.18]

Размеры структурных элементов существенно влияют на механические свойства полимеров, при этом чем они больше, тем больше напряжение рекристаллизации, больше хрупкость образца и меньше его удлинение [23]. Наилучшие механические свойства достигаются при достаточно малых размерах сферолитов. Естественно, что процесс разрушения структуры полимера при приложении внешней силы, как и процесс ее образования, носит многоступенчатый характер. Это особенно существенно при изучении закономерностей деформации полимеров. При любом малом и кратковременном приложении внешней силы происходит разрушение каких-либо ступеней структуры полимера, которые в различной степени перестраиваются и вновь образуются как в процессе деформирования, так и после его прекращения. Поэтому под процессом рекристаллизации следует понимать любые преобразования как первичной, так и вторичной кристаллической структуры [19]. [c.21]

С любым из физических состояний связан определенный комплекс физических свойств полимеров, и каждому из указанных состояний соответствует своя область их технического и технологического применения. Физические состояния и границы их существования изучают многими структурными методами. Однако чаще всего эти состояния устанавливают и исследуют по изменениям механических свойств полимеров, которые очень чувствительны и к структурным изменениям, и к релаксационным переходам. Среди разных механических свойств полимеров деформируемость являет- [c.31]

ТЕПЛОВЫЕ И МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ПОЛИМЕРОВ [c.254]

Энергия активации всех процессов при Г>Гл одинакова (46— 50 кДж/моль) независимо от концентрации нитрильных групп. Вероятно, это связано с тем, что при высоких температурах сетка, образованная диполь-дипольными физическими узлами, полностью распадается независимо от концентрации нитрильных групп. Однако ниже Г картина иная. Энергия активация вязкого течения и процессов разрушения возрастает с увеличением концентрации нитрильных групп в эластомере. Обращает на себя внимание следующая закономерность. Для эластомера СКС-18 энергия активации (55 кДж/моль) только немного больше, чем энергия Я-процессов релаксации (50 кДж/моль), которая не зависит от концентрации нитрильных групп. У этого эластомера число локальных диполь-дипольных узлов мало и я-процесс релаксации слабо сказывается на свойствах полимера. Для эластомера СКН-26 энергия активации (77 кДж/моль) уже значительно больше, чем у Я-процесса, но еще ниже, чем у я-процесса. Наконец, для эластомера СКН-40 с большой концентрацией нитрильных групп энергия активации вязкого течения и процесса разрушения при Г<Г (96—100 кДж/ моль), совпадает с энергией активации я-процесса (96 кДж/моль). В этом случае механические свойства полимера ниже Гя определяются сеткой, образованной диполь-дипольными узлами. [c.351]

Механические свойства полимеров зависят от времени действия и скорости приложения нагрузки. Под действием механических напряжений происходит как распрямление и раскручивание цепей, так и перемещение макромолекул, пачек и других надалолекулярных структур. Все гто требует определенного временили установление равновеовя (релаксация) достигается не сразу. [c.27]

Изучение фракционного состава позволяет судить о механических свойствах полимера. Полимеры, содержащие большое количество низкомолекулярных фракций, имеют более низкую температуру размягчения, высокую пластичность в размягченном состоянии, обладают хладотекучестью в твердом состоянии, повышенной упругостью и морозостойкостью, т. е. ведут себя как пластифицированные полимерные вещества. Полимеры, в которых превалируют фракции высокого молекулярного веса, обладают высокой прочностЕзЮ, твердостью или эластичностью, переходят в размягченное состояние при более высокой температуре и пе столь пластичны, как полимеры, в большей степени пластифицированные низкомолекулярными фракциями. [c.75]

О влиянии длины цепей и их распределения на механические свойства изотропных и подвергшихся ориентационной вытяжке полимеров в литературе имеются весьма противоречивые сведения. Имеются данные о линейной зависимости между прочностью капронового волокна и величиной обратной молекулярной массы , но это — кристаллизующийся полимер и поэтому к подобным корреляциям следует отнестись осторожно. Наиболее существенные изменения прочности связываются с областью молекулярных масс З-Ю —15 10 т. е. там, где резко меняется прочность изотропного полимера. Обнаруживается также линейная зависимость между логарифмом прочности волокна и обратной величиной молекулярной массы полимеров, однако, в случае волокон, которые всегда кристалличны, тип зависимости любого параметра от М связан не с готовой структурой, а с технологической предысторией, где доминируют реологические факторы. Для ориентированных пленок поливинилацетата наблюдается линейное увеличение прочности с молекулярной массой. Однако эта зависимость четко проявляется лишь по достижении молекулярных масс, при которых прочность изотропного поливинилацетата становится неизменной. При изучении аморфных полиметилметакрилата, полистирола и поливинилацетат, получаются близкие результаты, хотя соответствующие зависимости не являются строго линейными. На механические свойства ориентированных полимерных материалов гораздо больше влияют условия формован 1я и вытяжки волокон и пленок [22].-Влияние молекулярной массы на механические свойства линейных аморфных полимеров следует оценивать с учетом изложенных представлений об их квазисетчатом строении. Прочность и другие механические свойства полимеров определяются их строением, однако при формовании и вытяжке волокон молекулярная масса полимера регулирует протекание процессов ориентации макромолекул, определяя структурные особенности и свойства получаемых полимерных материалов. [c.197]

Поливинилкарбазол представляет собой слегка желтоватый, прозрачный стекловидный полимер аморфной структуры. Вследствие линейности макромолекул полимер имеет пластические свойства (при температуре выше 200"). Коэффициент преломления полимера довольно высок и составляет 1,69—1,7, что на 15— 20% превышает величину показателя преломления полиметилмет-акрилата и полистирола. Поливинилкарбазол отличается высокой -твердостью, сохраняюш,ейся и при 90 . Механические свойства полимера остаются почти неизменными даже при длительном нагревании (170—-180 ). В отличие от большинства линейных по- шмеров поливинилкарбазол обладает низкой текучестью при температурах ниже температуры его размягчения. Даже длительное 1агревание (170 ) полимера, находящегося под нагрузкой, не вызывает заметной его деформации. [c.391]

Отечественная или переводная литература пЬ физике полимеров носит скорее монографический характер. Исключение составляют книги Бреслера и Ерусалимского Физика и химия макромолекул [1] и недавно вышедшая Структура и механические свойства полимеров Гуля и Кулезнева [2]. Но первая из книг, как явствует из ее названия, посвящена макромолекулам, вторая предназначена для студентов не физиков (можно было бы назвать и ряд других пособий с выраженным — в силу особенностей эволюции физики и химии полимеров — технологическим уклоном). Написанной физиками книги, где трактовались бы основные свойства полимеров в массе, их статистическая механика, термодинамика и физическая кинетика — вообще нет, а в ряде компилятивных курсов проблемы физической кинетики, термодинамики и статистической механики полимеров (которые необходимо рассматривать в связи со структурной механикой) были донельзя искажены. [c.3]

Среди механических свойств полимеров как конструкционных материалов важнейшей инженерной характеристикой является деформируемость. По деформируемости, или податливости, полимеров в широком интервале температур чаще всего оценивают основные технологические и экс-плуатацион1 ые свойства полимерных материалов. Величину деформируемости определяют термомеханическим методом по кривым деформация —температура, предложенным Александровым и Лазуркиным для периодических и Каргиным иСоголовой [19, с. 88] для квазистатических деформаций. В настоящее время этот метод получил широкое распространение. [c.68]

Ценную информацию о процессах, протекающих в полимере при вытяжке, можно получить с помощью метода изометрического нагрева (см. гл. I). По диаграммам изометрического нагрева (ДИН) можно установить условия вытяжки, так как между формой кривых и механическими свойствами полимера существует определенная связь. Метод изометрического нагрева является обратным по отнощению к методу термомеханических кривых. Если при снятии последних поддерживается постоянным напряжение и регистрируется развитие деформации при постоянном повышении температуры, то метод изометрического нагрева предусматривает регистрацию внутренних напряжений, возникающих при постепенном нагреве образца при постоянной деформации растяжения. При этом, если вначале образец не был нагружен, то при некоторой температуре в нем начинает развиваться растягивающее усилие. Оно достигает максимума и затем постепенно падает (рис. VI. 4). Форма диаграмм изометрического нагрева существенно зависит от режима вытяжки (кратности, скорости и температуры). С увеличением кратности вытяжки величина максимальных напряжений на ДИН возрастает (рис. VI.4,a). Для полимеров с достаточно высокой температурой размягчения (таких, как полиметилметакри-лат), кроме того, смещается в сторону низких температур начало роста напряжений (рис. VI. 4, г). Увеличение скорости вытяжки при постоянных кратности и температуре вытяжки приводит к увеличению максимального напряжения (Тмако и к уширению максимума (рис. VI. 4, i). С повышением температуры вытяжки при постоянных кратности и скорости вытяжки максимальное напряжение Стмакс уменьшается, а максимум уширяется. В отдельных случаях возникает даже плато (рис. VI-4,в). Вид этих диаграмм тесно связан с силовым режимом предварител1 ной вытяжки [c.190]

В настоящее время курсы физики и механики полимеров, а чаще всего их разделы, читаются студентам и аспирантам на физических и химических факультетах университетов, педагогических институтов и во многих технических вузах страны. Пожалуй, первыми неофициальными учебными пособиями по физике и механике полимеров были книга П. П. Кобеко Аморфные вещества [32] и книга Л. Трелоара Физика упругости каучука [77]. Затем были опубликованы книга В. А. Каргина и Г. Л. Слонимского Краткие очерки по физи-ко-химии полимеров [29], написанная ведущими учеными по химии и физике полимеров в СССР, и переведенная с английского книга известного специалиста А. Тобольского Свойства и структура полимеров [76]. Они отражают второй этап развития физики и механики полимеров. Третий этап представлен как книгами, близкими по изложению к учебным пособиям, так и книгой авторов Курс физики полимеров [8], являющейся официальным учебным пособием для вузов. Среди книг близких к учебным пособиям можно назвать книги, издан-ны е в период 1,975—1978 гг. И. Уорда Механические свойства твердых полимеров [82], Д. В. Ван Кревелеиа Свойства и химическое строение полимеров [17], Г. В. Виноградова и А. Я. Малкина Реология полимеров [18], И. И. Перепечко Введение в физику полимеров [56]. Примерно в это же время изданы в СССР учебные пособия по полимерам для других специальностей В. Е. Гуля и В. И. Кулезнева Структура и механические свойства полимеров [23] и А. А. Тагера Физикохимия полимеров [72]. В этих учебных пособиях больше внимания уделе.чо структуре и свойствам растворов и смесей полимеров. [c.8]

Аморфное фазовое состояние линейного полимера в зависимости от температуры имеет три физических состояния упруготвердое (стеклообразное), высокоэластичное (каучукообразное) и пластическое (вязкотекучее). Взаимные переходы этих состояний сопровождаются изменением механических свойств полимера и изображаются в виде термомеханических кривых. На рис. 29.4. приведена зависимость относительной деформации А/// от температуры для линейного полимера. Деформация выражена отношением приращения длины А/ образца полимера при наложении нагрузки к исходной длине / того же образца. На кривой четко различаются три области /, II, III, границами между которыми служат два характерных значения температуры Тс — температура стеклования и Гт — температура текучести. Область низких температур I соответствует стеклообразному или упруготвердому состоянию полимера, который является жестким и почти не деформируется. Жесткость полимера связана с малой величиной кинетической энергии звеньев (кТ) по сравнению с энергетическим барьером АО (А(У> кТ). Звенья при этом не обладают вращательным движением, так как не могут преодолеть барьер, а проявляют лишь колебательное движение около положения равновесия. [c.463]

Механические свойства твёрдых полимеров (1975) -- [ c.23 ]

Теоретические основы переработки полимеров (1977) -- [ c.15 ]

Свойства и химическое строение полимеров (1976) -- [ c.31 , c.143 , c.175 , c.185 , c.186 , c.376 ]

Свойства и химическое строение полимеров (1976) -- [ c.31 , c.143 , c.175 , c.185 , c.186 , c.376 ]

Прочность полимеров (1964) -- [ c.42 , c.43 , c.45 ]

Прочность полимеров (1964) -- [ c.42 , c.43 , c.45 ]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология