Полиметилметакрилат долговечность

Рис. 1. Зависимость долговечности полимеров от напряжения при комнатной температуре 1 — полиметилметакрилат (неориентированный) 2 — полистирол. Ориентированные волокна 8 — поливинилхлоридные 4 — вискозные 5 — полиамидные (капрон) в — полипропиленовые (1 кгс/мж яЮ Мн/м ).

Рис. 11.13. Зависимость логарифма долговечности полиметилметакрилата от температуры при растягивающем напряжении ст=110 МН/м (температура хрупкости Г1р = 244 К)

По сравнению с обычным стеклом полиметилметакрилатное обладает явным преимуществом оно более устойчиво к механическим нагрузкам, менее хрупко и легко обрабатывается. Однако его поверхностная твердость незначительна. Этот материал можно применять для изготовления потолков со скрытым освещением, для остекления зданий и особенно теплиц. Органические стекла окрашиваются во все цвета и поэтому могут использоваться в виде листов для декоративных ограждений и специальных плиток (долговечных и химически стойких). Полиметилметакрилат применяется в производстве моющихся обоев и в виде дисперсии для красок и грунтовок. [c.418]

Рис. 11.9. Зависимость долговечности полоски пз технического полиметилметакрилата от приложенного растягивающего напряжения а, рассчитанная по формулам (М.10), (11.17) и (11.21)—линия I и по приближенным формулам (И.29), (11.30),

Временная зависимость (11.38) столь слаба (тк/т = 1,57), что экспериментально ее обнаружить чрезвычайно трудно и практически можно считать, что долговечность полиметилметакрилата в закритической области напряжений а Ок равна 4-10- с. [c.309]

В работах Д. Я. Топтыгина установлена природа макрорадикалов, через образование которых протекают процессы деструкции полиамидов, поликарбоната и полиметилметакрилата, изучены термические и фотохимические превращения этих радикалов (в частности, ведущие к разрыву макромолекулы), а также закономерности изменения долговечности полимеров при одновременном воздействии механических нагрузок и свободных радикалов [107—109]. [c.122]

Рис. 11.14. Кривые долговечности полиметилметакрилата при температурах выше и ниже температуры хрупкости Т р=244 К)

Рис. 5.12. Зависимость размера зеркальной зоны разрушения полиметилметакрилата от долговечности при разных температурах

Рис. 5.16. Обобщенная кривая долговечности полиметилметакрилата в воздушной среде.

На рис. 5.16 представлена обобщенная кривая долговечности полиметилметакрилата [47], описываемая этой формулой. Имеются и другие экспериментальные результаты [103, 160, 178], хорошо согласующиеся с зависимостью (5.105), которая соответствует также флуктуационной теории Бартенева [14]. В отличие от (5.32) формула (5.105) указывает в области малых напряжений на резкое увеличение долговечности (формально при о—>-0 —v oo). Преобразовав (5.105) в соотношение [c.161]

На рис. II.32 показаны теоретические зависимости долговечности от разрушающего напряжения для полоски полиметилметакрилата при 253 К, рассчитанные Г. М. Бартеневым [225, с. 25]. Кривая 1 рассчитана при предположении, что механические потери на внутреннее трение отсутствуют, т. е. что тело идеально хрупкое. Кривая 2 иллюстрирует временную зависимость прочности, когда разрушение происходит по флуктуационному механизму. [c.100]

Такие отклонения были обнаружены, например, при исследовании долговечности [370, с. 761 ] полиметилметакрилата (молекулярная масса 2 10 температура размягчения 368 К), [c.113]

Рис. 11.47. Зависимость [370] долговечности полиметилметакрилата от разрушающего напряжения при различной предварительной ориентации (испытания при 296 К) степень вытяжки до разрыва

Отклонение от экспоненциальной зависимости долговечности связано с изменением свойств материала во время испытаний [10, с. 16771. Можно согласиться с авторами, которые считают [370, с. 7611, что высокая долговечность ориентированного полиметилметакрилата обусловлена не только предварительной вытяжкой, но и тем, что в течение самого испытания материал дополнительно вытягивается и упрочняется. В области низких напряжений фактически испытываются образцы, подвергнутые не только предварительной, но и дополнительной вытяжке, так как большие деформации происходят задолго до разрушения. [c.115]

Полиметилметакрилат ( органическое стекло , или плексиглас) [—СНг—С(СНз)(СООСНз)-—] получают радикальной полимеризацией, применяя блочный метод (средняя молекулярная масса достигает нескольких миллионов). В результате образуются прозрачные пластины и блоки, обладающие способностью пропускать 73,5% ультрафиолетового излучения (для сравнения кварцевое стекло пропускает 100%, зеркальное силикатное — 3%, а обычное силикатное — 0,6%). По сравнению с обычным стеклом полиметил-метакрилатное обладает явным преимуществом оно более устойчиво к механическим нагрузкам, менее хрупко и легко обрабатывается. Однако его поверхностная твердость незначительна. Этот материал можно применять для изготовления потолков со скрытым освещением, для остекления зданий и особенно теплиц. Органические стекла окращиваются во все цвета и поэтому могут использоваться в виде листов для декоративных ограждений и специальных плиток (долговечных и химически стойких). Полиметилметакрилат применяется в производстве моющихся обоев и в виде дисперсии для красок и грунтовок. [c.396]

Рис. IV.12. Зависимость долговечности Та полиметилметакрилата от напряжения а в различных средах 82

На рис. IV.12 представлены данные по долговечности полиметилметакрилата (ПММА) в воздухе и в различных активных средах, эффективность которых возрастает в ряду вода <[ бутиловый спирт < пропиловый спирт << метиловый спирт Эти результаты, а также данные по разрушению стеклянных нитей и стеклопластиков под действием воды сравнительно с разрушением гидрофобизованных [c.102]

Влияние набухания на долговечность некоторых волокон (из вискозы, капрона) и пластиков (полиметилметакрилат) исследовано в работе Журкова с сотр. Набухание снижает долговечность этих материалов и делает более резкой временную зависимость прочности. Энергия активации процесса разрушения, заключающегося в основном в разрыве химических связей, при введении пластификатора не изменяется, т. е. пластификатор влияет на вероятностный фактор процесса разрушения. [c.155]

Основной вывод может быть сформулирован так долговечность полимера (время до разрушения) остается одинаковой независимо от того, действует ли это напряжение непрерывно до разрушения или периодами (короткими или длинными), чередующимися с периодами отдыха . Этот вывод был подтвержден при исследовании текстильной пряжи, отдельных волокон и жгутов хлопка, шнуров найлона и волокон разных видов искусственного шелка. Кроме того, этот результат был зафиксирован при исследовании полиметилметакрилата, капрона, вискозы. [c.133]

Рнс. 48. Сопоставление долговечности для твердых тел разного строения при испытании их на воздухе (темный кружок) и в высоком вакууме 10 тор) (светлый кружок). Алюминий [П6], б) органическое стекло (полиметилметакрилат) [91, 99], в) каменная соль (хлористый натрий) [160]. [c.102]

Рис. 175. Сопоставление силовых зависимостей времени обнаружения микроскопических поверхностных трещин (/) и долговечности (2) полиметилметакрилата при 25 °С [504].

Рис. 217. Температурные зависимости долговечности для полиметилметакрилата 5681. т) До ориентационной вытяжки, б) после ориентационной вытяжки (растяжение в 4 раза

Совпадение циклической и статической долговечностей было отмечено для случаев испытания алюминия и полиметилметакрилата при небольшом числе циклов (сотни или тысячи) до разрушения в работе [98], о которой уже говорилось выше. Нагружение в этих исследованиях осуществлялось при комнатной температуре электродинамическим способом П-образными циклами со сравнительно низкими частотами. В последующих экспериментах применялись синусоидальные циклы нагружения и число циклов до разрущения достигало уже сотен тысяч и миллионов. Большинство опытов проведено на полимерах [704, 711, 730—732, 752], хотя в ряде работ исследовались и металлы [704, 712, 719, 720]. [c.397]

Рис. V.8. Зависимость долговечности от напряжения для полиметилметакрилата

Рис. 17. Зависимость долговечности полиметилметакрилата, пластифицированного 6% дибутилфталата, от номинального напряжения в условиях ползучести при растяжении

Нагревательное устройство должно обеспечить в короткое время нагревание закрепленного в раме листа до температуры формования. Чаще всего это устройство выполняется в виде подвижной нагревательной плиты отодвигаемой и надвигаемой поверх прижимной рамы. Встречаются также нагревательные плиты, состоящие из двух частей, отодвигаемых в сторону. В качестве нагревательных элементов применяют инфракрасные излучатели или — реже — электронагревательные элементы. Долговечностью и хорошей аккумуляцией тепла отличаются керамические инфракрасные нагреватели. Поглощаясь материалом, инфракрасные лучи вызывают равномерное нагревание по всей толщине плиты. Поскольку каждый полимер абсорбирует инфракрасное излучение различной длины волны, то используется только часть энергии излучателя. Полиметилметакрилат поглощает инфракрасное излучение с длиной волны выше 1,6 мкя. [c.110]

Основной причиной расхождения между и некоторые исследователи считали разогрев [25, 26]. Все это заставило с особым вниманием относиться к явлению разогрева при усталостных испытаниях полимеров. Во избежание затруднений, связанных с необходимостью учитывать температуру образца, большинство исследователей стремилось теми или иными способами исключить разогрев. Так, например, для полиметилметакрилата удалось добиться совпадения значений т и при условии усиленного теплоотвода. Но для другого исследованного полимера (вискозного волокна) равенства значений и не удалось добиться, хотя было учтено изменение температуры. Таким образом, разогревом не удалось объяснить причину расхождения между долговечностью при статическом и циклическом нагружении. [c.285]

Результаты исследования долговечности т полиметилметакрилата (ПММА) в гептане (кривая 3), вазелиновом масле медицин- i oM с добавкой 1,5% олеиновой кислоты (кривая 2), в воздухе (кривая 1) при температурах а) 293°К, б) 313°К и в) 333°К— представлены на рис. 5.16 (17]. Из экспериментальных данных следует, что при испытании на воздухе с возрастанием температуры характер зависимости Igt(a) не изменяется, только уменьшается время до разрушения. В жидких средах характер температурно-временных зависимостей прочности меняется. Такого рода изменения зависимости lgT(0) для ПММА в жидких средах наблюдали и при комнатной температуре. [c.284]

Одной из причин увеличения скорости разрушения полимеров. уожет быть разогрев материала в местах перенапряжений и в вершинах микротрещин. При этом повышение температуры у вершин трещии может значительно превышать разогрев образца в целом. С повышением температуры в местах концентрации напря жений скорость образования и роста микротрещин возрастает, долговечность уменьшается. При однократном растяжении механические потери малы и существенного эффекта не вызывают. При малом числе циклов локальное повышение температуры также незначительно и долговечность практически совпадает с расчетной. С увеличением числа циклов температура в местах концентраций напряжений заметно возрастает, стремясь к некоторому предельному значению, при котором устанавливается тепловой баланс кол чество выделяющегося за цикл тепла равно количеству тепла, рассеивающегося за счет теплопроводности материа-,ла. Поэтому при большом числе циклов тепловые эффекты максимальны и долговечность снижается до значений, соответствующих долговечности при повышенных температурах. Чтобы объяснить наблюдаемое расхождение долговечности полиметилметакрилата с результатами расчета, достаточно предположить, что в местах концентрации напряжений происходит повышение температуры на 30—50 °С. Локальный разогрев происходит и в резинах прн многократных деформациях. [c.210]

Разрушение хрупких полимеров (полиметилметакрилат, полистирол, высо коориентированный поликапро-амид) сопровождается обр.азованием зеркальной и шероховатой зон на поверхности разрыва [112]. Фракто-графические исследования показали, что основная часть долговечности образца, испытываемого при ст=сопз1, связана с образованием зеркальной зоны [113]. Ее характеристический (линейный) размер (радиус р) пропорционален логарифму долговечности. С ростом температуры р увеличивается (рис. 5.12), уменьшаясь по мере роста напряжений. В выражение для скорости распространения магистральной трещины [190] входят параметры формулы Журкова То и С/о- [c.140]

Для полимеров Ук 1500 м/с, что близко, например, к предельной скорости разрущения полиметилметакрилата (около 700 м/с) и к скорости звука в этом полимере (скорость продольных волн, измеренная на частоте 200 Гц, в полиметилметакрилате равна примерно 1800 м/с). Долговечность образца при статическом нагружении (а = сопз1), когда напряжение заключено в интервале от аа до ак, складывается из времени разрушения на первой и второй стадиях [c.298]

Таким образом, при бесфлуктуационном механизме хрупкого разрушения критерий Гриффита Оа не может служить критерием разрушения. Критерием разруп1ения является условие Ок — Uoly, где Uq-—энергия активации и у — структурный коэффициент в уравнении долговечности Журкова, причем сгк> > (Тй. При a = OG для разрыва связей, обеспечивающего бесконечно медленный рост трещины, необходима кинетическая энергия, поставляемая тепловыми флуктуациями, которая после разрыва связей рассеивается в виде тепла Qa (поверхностные потери). Рассчитаем эту величину для органического стекла ПММА (полиметилметакрилата). При а = 0 энергия разрыва связей, рассчитанная на единицу площади поверхности, равна а = 0,6 NUq. Число химических связей N, разрыв которых приводит к возникновению двух единичных площадок трещины, равно A/ = l/so, где So — поперечное сечение, приходящееся на одну рвущуюся цепь 5o = Я , а К = ЗХо (рвется в среднем каждая третья полимерная цепь). Для ПММА Ло = 0,4 нм, поэтому N = 2 10 см 2, и при Уо = 138 кДж/моль = = 2,3-10 2 Дж/см2. Согласно [4.79, 4.80], а = 0,4-10 Дж/см и, следовательно, Qa= 1,9-10 = Дж/см Характеристическая энергия разрушения, определенная из опыта для ПММА, равна 4,3-10 2 Дж/ м , что существенно превышает рассчитанное значение а. [c.95]

Из формулы (IV. 14) видно, что при возрастании напряжения показатель степени и время релаксации т уменьшаются. Влияние величины деформирующей силы на возможность проявления вынужденноэластической деформации может привести к тому, что при больших величинах действующих напряжений стеклообразный полимер будет разрушаться как хрупкий материал, т. е. уменьшается интервал между температурами хрупкости и стеклования. Этот интервал, называемый интервалом вынужденной эластичности, очень важен, так как в его пределах твердые стеклообразные полимеры (пластмассы) можно применять в качестве конструкционных материалов. Благодаря возможности развития высокоэластических дефорл1аций полимеры в этом интервале обладают большей долговечностью (см. гл. VIII), т. е. способностью противодействовать приложенным нагрузкам в течение длительного времени их действия. Например, полиметилметакрилат (прозрачное органическое стекло) обладает интервалом вынужденной. эластичности от 100 " С (температура стеклования) до 10° С (температура хрупкости), т. е. может широко [c.113]

Помимо кислорода активно реагируют с полимерами такие компоненты воздуха, как озон, двуокись азота, двуокись серы, соединения хлора и фтора, аммиак, пары воды, сероводород, углеводороды. Последние выделяются с выхлопными газами автомобилей . Загрязненность воздуха активными примесями в последние годы сильно увеличивается, особенно в крупных городах и индустриальных центрах. Так, в Лос-Анжелосе ежедневно выбрасывается в атмосферу 13 730 т вредных веществ, из них 12 420 т автомобилями (в том числе 2 тыс. т углеводородов и 530 т окислов азота) Наличие выхлопных газов приводит в свою очередь к резкому (в 50—100 раз) увеличению в воздухе концентрации озона , который разрушает резину и текстиль серная кислота, образующаяся при окислении и взаимодействии с водой сернистого газа, разъедает лакокрасочные покрытия, вызывает ускоренное изнашивание текстильных материалов, порчу бумаги и кожи . Еще более агрессивна азотная кислота, образующаяся из двуокиси азота. С двуокисью азота и двуокисью серы, в особенности при наличии кислорода и ультрафиолетовых лучей взаимодействуют разветвленный полиэтилен, полипропилен, полистирол, полиметилметакрилат, полиакрилонит-рил найлон, поливинилхлорид, резины из полибутадиена, натурального каучука и бутилкаучука . Уменьшение долговечности хлопка и триацетатного волокна при малых напряжениях в воздухе по сравнению с вакуумом а также снижение сопротивляемости растрескиванию полиметилметакрилата в этих условиях , по-ви-димому, происходит под влиянием влаги воздуха. Следовательно, при эксплуатации изделий даже в обычной среде — воздухе (в том [c.7]

Тем не менее, желательно исключить экспериментально возможность коррозионно-адсорбционной интерпретации временных зависимостей прочности. С этой целью были использованы описанные в 3 гл. I установки, позволяющие определять долговечность образцов под нагрузкой в вакууме порядка 10 тор и производить сравнение результатов изучения долговечностей в вакууме и при нормальных атмосферных условиях. Такие сравнительные испытания были проведены на разных материалах поликристаллических металлах [99], полимерах [99, 101], монокристаллах [102]. Некоторые результаты таких опытов для поликристаллического алюминия [99], полиметилметакрилата [101] и монокристаллов Na l [102] приведены на рис. 48. [c.101]

Рис. 224. Сравнение циклической и статической долговечности полимеров при использовании приемов сближения и при комнатной температуре [629, 736]. Частота 24 и/сл/свк. а) Полиметилметакрилат. 1—статическая нагрузка, 2—циклическая нагрузка, 3—циклическая нагрузка при усиленном теплоотводе (интенсивный обдув образца) 6) вискоза, ориентированное волокно, / — статическая нагрузка, 2—циклическая нагрузка, 3 —циклическая нагрузка при усиленном теплоотводе, 4—цикли ческая нагрузка при усиленном теплоотводе для предварительно подтянутых образцов.

Рис. 226. Влияние ультрафиоле 1 оаого облучения на силовые зависимости долговечности для полимеров при комнатной температуре (757]. о) поливиниловый спирт б) триацетатцеллюлоза, волокна в) полиметилметакрилат. —без УФ-облучения. 2—при УФ-облучении интенсивностью 0,03 калЦсм мин).

В условиях а = onst и Т = onst стеклообразные полимеры также способны образовывать шейку после некоторого периода времени с момента приложения нагрузки Для полиметилметакрилата и полистирола зависимость долговечности формы Тф от температуры Т и напряжения а описывается соотношением [c.408]

Указанная корреляция между значениями энергии активации процессов термо- и механодеструкгщи полимеров привела многих исследователей к заключению о соответствии процессов, наблюдаемых при масс-спектрометрии напряженных полимерных образцов и их термодеструкции. Заметим, что приведенные значения энергии активации процесса механического разрушения полиметилметакрилата и полистирола существенно различаются между собой, хотя они были получены на основании измерений долговечности. [c.85]

В соответствии с развиваемым рядом исследователей представлениями термофлуктуационный механизм реализуется в наиболее чистом виде в хрупком состоянии [26]. Выше температуры хрупкости этот механизм осложняется предшествующим ему процессом образования микротрещин, так называемых трещин серебра, распределяющихся по всему объему материала створки трещин соединены микротяжами сильно ориентированного материала. Оба механизма разрушения выше и ниже температуры хрупкости являются результатом проявления общей кинетической природы разрушения полимеров. Однако каждый из механизмов приводит к несколько различным временным зависимостям прочности при низких и высоких температурах. Так, например, для полиметилметакрилата выше температуры хрупкости наблюдается одно, а ниже — другое семейство кривых долговечности. [c.252]

Тынный А. Н., Б а 3 и л е в ич 3. А. и др. Исследование долговечности полиметилметакрилата при совместном воздействии активных жидких сред и у-излучения. ФХММ, 5, ЛЬ 3, 1069. [c.322]

Следует иметь в виду, что способность цепных молекул полимера изменять свою форму под действием механическух сил обусловливает упрочнение материала в процессе его разрушения. Эта способность реализуется только в определенной области температур, скоростей деформации и т. п., в которой проявляются специфические закономерности прочности полимеров, отличающиеся от общих законов прочности, характерных для низкомолекулярных тел. Даже если при обычных условиях полимер находится в стеклообразном состоянии, развитие вынужденной эластичности может обусловить отклонение от общих законов прочности. Такие отклонения были обнаружены, например, при исследовании дoлгoвeчнo ти полиметилметакрилата (мол. вес 2 -10 , темп, размягчения 95 °С), пластифицированного 6% дибутилфталата. Заготовки подвергались предварительной ориентации при 110°С, а затем охлаждались в растянутом состоянии до комнатной температуры. Из охлажденных заготовок выпиливали образцы, которые в дальнейшем испытывались на ползучесть и долговечность при постоянных растягивающем напряжении и температуре. [c.110]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология