Полимерные нити, прочность

Таблица Ш-Г-1. Сравнение прочности полимерных нитей н металлов

Резина. Метод определения прочности связи с нитью металлокорда при сдвиге на образцах из покрышек и из обрезиненного металлокорда Резина. Метод определения содержания свободной серы Обувь полимерная и полимерно-текстильная. Правила приемки [c.408]

Высокая прочность и эластичность полимерных нитей и волокон, достигаемая при одноосной ориентации полимеров, позволяет успешно использовать их при изготовлении упаковочных материалов. Такие материалы могут быть ткаными, полу- [c.141]

ПОЛИМЕРНЫЕ АРМИРОВАННЫЙ МАТЕРИАЛЫ — полимеры, содержащие волокнистые или другие наполнители. Благодаря армированию значительно повышается механическая прочность, ударная вязкость, динамическая устойчивость и теплостойкость полимеров, снижается их ползучесть. В качестве волокнистых наполнителей применяют обычно волокна, жгуты, нити, ткани, полотно, маты и др. Наибольшей механической прочностью и жесткостью обладают стекло- и асбопластики, широко применяемые в различных отраслях техники в качестве конструкционных материалов. Углепластики применяют в ракетной технике благодаря их высокой теплостойкости (см. Стеклопластики). [c.197]

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]

Таким образом, в армированных системах сочетаются прочность твердого тела и гибкость тонкого стеклянного волокна с упругими свойствами полимера. Роль полимерного связующего состоит в передаче напряжений на соседние волокна при изменении вследствие деформации формы какой-либо нити. [c.275]

Очень интересные соображения о механизме действия армирующих наполнителей были высказаны Каргиным [549]. Переход от массивного стекла к тонким стеклянным нитям наряду с резким повышением их собственной прочности по сравнению с прочностью стекла в блоке приводит также к появлению у них определенных упругих свойств. Войлок из таких стеклянных волокон обнаруживает упругость, характерную также для полимерных материалов, Согласно Каргину, в этом случае наряду с обычной уп- [c.275]

Экспериментально теория Гриффитса была подтверждена известными опытами с каменной солью [12] и со стеклянными нитями [1, с. 57]. Удаление поверхностных трещин в этих опытах с помощью растворителей приводило к сильному возрастанию прочности образцов. В более поздних работах было доказано наличие субмикротрещин в полимерных материалах [8, с. 285]. Наличие дефектов вносит ряд принципиально новых моментов в представление о прочности по сравнению с прочностью идеального материала. Процесс разрушения в реальном материале [c.111]

ОРИЕНТИРОВАННОЕ СОСТОЯНИЕ полимеров, характеризуется тем, что составляющие полимерное тело линейные макромолекулы, будучи в той или иной степени распрямленными, своими осями ориентированы преим. вдоль одного направления (одноосная ориентация бывает и двуосная, плоскостная и др.). В природе ориентиров, полимеры широко распространены и виде волокон (хлопок, лен, шелк, паутина, шерсть и др.). Искусственно такие полимеры создают след, способами вытяжкой (на десятки — тысячи процентов) изотропных полимерных тел кристаллизацией в текущих полимерных р-рах при наличии градиентов скорости потока направленной полимеризацией кристаллов мономера (твердофазная полимеризация) или на ориентиров, полимерной подложке из мономерной газовой фазы полимеризацией в жидкой фазе нри наложении электрич. или магн. полей. Вследствие естеств. анизотропии св-в распрямленной линейной макромолекулы ориентиров. полимеры обладают резкой анизотропией фнз. св-в. Вдоль оси ориентации полимерные тела имеют повыш. прочность при растяжении (достигнуты прочности 5—6 ГН/м средние значения ок. 1 ГН/м ) и достаточную гибкость. Этим сочетанием определяется осн. использование ориентиров, полимеров в виде нитей, тросов, пленочных материалов и т. п. [c.416]

Можно предположить, что свойство полимеров повышать вязкость но мере течения является причиной способности полимерных веществ вытягиваться в тонкие нити в изотермических условиях. Любой. материал способен вытягиваться в топкие нити лишь в том случае, когда утончение нити приводит к увеличению ее вязкости и прочности. Тогда тонкие части пе разрываются и происходит растяжение толстых частей. Если же тонкий участок вытягиваемой нити пе будет отличаться по своим свойствам от других участков, то пить разорвется вследствие возрастания напряжения, вызванного уменьшением сечения нити в тонком месте. [c.268]

В природных волокнах необходимое расположение и укладка полимерных молекул вдоль оси волокна возникают в процессе их роста. У синтетических же волокон, наоборот, исходные нити, полученные, например, из расплава, почти не имеют молекулярной ориентации, т. е. молекулы в волокне не располагаются параллельно его оси. Такие волокна сравнительно непрочны и потому малопригодны для практических целей. Чтобы вызвать соответствующую ориентацию молекул в волокне, необходимо подвергнуть его дополнительному растяжению, или вытяжке. Условия, при которых проводится эта операция (температура, скорость вытяжки и т. д.), имеют важное значение для конечной структуры волокна и для его предельной прочности. Этот вопрос более детально будет рассмотрен в гл. 8. [c.19]

Наиболее высокие значения предела прочности, достигающие 4 ГПа, и удлинения при разрыве порядка 5,2 % присущи волокнам, выращенным при 118°С, когда скорости приема нити и движения ротора составляли 12,6 и 600 см/мин. Сравнение реальных прочностных характеристик волокон с оценками, сделанными с помощью квантово-механических расчетов (19 ГПа и 33 %), свидетельствует о том, что пока не удается достичь идеального расположения цепей ПЭ в орторомбической решетке и что концентрация напряжения в области дефектов может способствовать разрушению на ранней стадии деформирования. Тем не менее, разработанные нами условия проведения процесса продольного роста позволяют получать волокна из ПЭ со сверхвысокими значениями модуля упругости и предела прочности. Лучшее понимание процесса продольной кристаллизации растянутых полимерных молекул может со временем позволить достичь еще более высоких значений прочностных характеристик материала. [c.102]

Наименьшую прочность имеют пластмассы из рубленого неориентированного волокна, применяемого иногда в виде стекломатов. Промежуточное место по прочности занимают пластмассы, в которых стекловолокно находится в виде лент или соломки (жгутов) из ориентированных стеклянных нитей, уложенных чередующимися слоями в двух взаимно перпендикулярных направлениях. Такие же свойства получаются и при применении плетенки, состоящей из той же стеклянной соломки, пропитанной полимерной смолой. [c.31]

Зависимость прочности от времени действия нагрузки, как это ясно из предыдущего, — явление, общее для всех твердых тел. Однако в некоторых материалах эта зависимость проявляется особенно сильно в условиях, близких к условиям их эксплуатации. Естественно, что именно такие материалы удобны для изучения общих закономерностей временной зависимости прочности, а их исследование важно и с практической точки зрения. Полимеры относятся как раз к такой группе материалов. Температурно-временная зависимость прочности полимеров проявляется отчетливо уже в области температур, близких к комнатной. Этим и объясняется тот факт, что влияние времени действия нагрузки на прочность было обнаружено сравнительно давно рядом исследователей как при испытаниях полимерных пленок, волокон и нитей [30, 31, 35—38], так и при испытаниях блочных образцов из пластмасс [43]. [c.76]

Последующие исследования временной зависимости прочности отдельных элементов структуры полиэфирных стеклопластиков холодного отверждения (стеклянных нитей, неармированных полимерных связующих и адгезионной связи связующее — стеклоткань) вместе с микроскопическими наблюдениями роста трещин и фрактографическими исследованиями характера поверхностей изломов привели к выводу, что начальной и определяющей стадией разрушения этих материалов является, как правило, постепенное разрушение адгезионных связей. Этот вывод, а также выводы о том, что наряду с определяющей ролью адгезионного разрушения имеет место также и влияние свойств связующего вещества и стекловолокна, делается в работе [219], главным образом, на основе сопоставления параметров временной зависимости прочности отдельных элементов структуры с параметрами временной зависимости прочности самого стеклопластика. Таким образом, эти работы еще раз демонстрируют, что изучение временной зависимости прочности твердых тел, даже таких сложных, как композиционные материалы, дают важную информацию о природе разрушения. Эта информация может быть использована, в частности, для разработки композиционных материалов с повышенной прочностью. [c.95]

Ценность формулы ( 111.10) заключается в том, что она позволяет оценивать От через физические параметры, которые можно определить экспериментально. Например, энергия диссоциации О может быть вычислена из теплот сгорания, константа Во —рассчитана из спектральных данных. Кобеко было найдено расчетным путем, что для различных типов связей удовлетворительно выполняется соотношение ат 0,1 Е. Однако его применение показало, что теоретическая прочность всегда больше технической прочности полимерных материалов. Исключение из этого правила представляют сверхтонкие нити (усы), приготовленные из неорганических полимеров и металлов, для которых теоретическая и техническая прочность практически совпадают. [c.230]

На рис. Х.2 показано изменение степени превращения химически нестойких связей в полимерной пленке относительно приведенного времени согласно уравнению (VI. 18). Подобная зависимость а—t x получается, например, для нити. При таком типе распада полимерное изделие, как правило, теряет механическую прочность (разваливается на отдельные куски) при степенях превращения [c.274]

Сведения о механических свойствах химических волокон и нитей частично приведены в монографии, посвященной физико-химическим основам производства искусственных и синтетических волокон [34, с. 277—295]. Поэтому здесь можно рассмотреть только современные теории прочности и деформации полимерных материалов и практические методы определения механических характеристик химических волокон и нитей. [c.429]

Так, большинство волокон из гибкоцепных полимеров подвергается ориентационной вытяжке в процессе их получения. Если вслед за этим произошло стеклование полимерной системы (благодаря охлаждению расплава или испарению растворителя из формующейся нити), то ориентированное состояние сохраняется практически бесконечно долго. Об этом свидетельствуют сохранение высокой прочности волокон на разрыв, в несколько раз превосходящей прочность изотропного материала, а также высокое и устойчивое во времени значение двойного лучепреломления. Аналогичное положение имеет место и для полимерных пленок, которые в процессе их изготовления подвергаются одноосному растяжению (по ходу машины) и сохраняют существенное различие в механических свойствах (прочности, относительном удлинении при разрыве и модуле упругости) в продольном и поперечном направлениях. [c.27]

Определенные особенности имеет термическая обработка высокопрочных видов волокон, которая должна проводиться в таких условиях, чтобы падение прочности было минимальным, а деформационные свойства изменились в заданной степени. Например, при обработке поливинилспиртовых и полиэтилентерефталатных нитей в определенных условиях прочность может меняться весьма незначительно при заметном повышении удлинения и улучшении эластических характеристик [ill 14 15 16 41]. Следует отметить, что чем жестче полимерные цепи, тем меньше изменяются деформационные характеристики при термообработке волокон. Для триацетатных волокон изменение удлинения при термообработке невелико. Одновременно мало изменяются, а при высоких температурах обработки ухудшаются эластические и усталостные свойства [42]. [c.276]

Комбинированием поли- или монокристаллических нитей с полимерными матрицами (полиэфирами, фенольными и эпоксидными смолами и т. д.) можно получить вещества, которые так же прочны, как сталь, но легче ее в 4-5 раз. Однако для того чтобы полностью использовать термические свойства неорганических волокон, приходится вводить более дорогие металлические матрицы из никеля, кобальта, железа, хрома, титана, алюминия и их сплавов. Благодаря этому одновременно повышаются эластичность, вязкость и твердость. Например, алюминий, усиленный боридным волокном, при температуре 500 "С имеет такую же прочность, как сталь при комнатной температуре. Очень перспективным представляется, впрочем, и введение керамических матриц, но здесь исследования еще находятся в самом начале. [c.270]

Нити и волокна наиболее прочны в продольном направлении. Это достигается расположением (ориентацией) большей части цепей полимерных молекул почти параллельно оси нити или волокна. Такое расположение цепей макромолекул наиболее эффективно противодействует деформации и разрушению под влиянием осевых растягивающих усилий. Прочность нитей и волокон в по- [c.8]

Полимерные пары, предназначенные для получения бикомпонентных нитей с заданными свойствами, должны отвечать двум основным требованиям во-первых, обеспечивать необходимую разность в усадке продольных слоев вытянутой нити, что создает извитость ее при термообработке в свободном состоянии во-вторых, обладать высокой прочностью сцепления между собой, чтобы предотвратить расщепление бикомпонентной нити на составляющие. [c.137]

При испытании фторлоновых нитей в греде хлорного ано,чита в течение 17 месяцев наблюдалось увеличение веса образца и небольшое понижение прочности полимерных нитей без каких-либо иных изменений. [c.109]

Задача непростая, но мы уже рассматривали нечто в этом роде — задачу 6.8 о маховике. Там надо было притягавать одну ленту к другой, чтобы повысить прочность конструкции. Здесь же нужно отталкивать один экран от другого. Ответы, естественно, совпадают — с точностью до знака ленты следует зарядить разноименно, экраны — одноименно. Произошел переход на микроуровень вместо шпилек, стрежней, нитей использованы электроны. Теоретически задача решена, но практически здесь возникают определенные трудности. Как подать заряды на многочисленные экраны Как сохранить заряды По а. с. 1106955 эти трудности устраняют, выполняя экраны из полимерных пленок-электретов одноименного ряда. [c.114]

Поливиниловый спирт относится к сравнительно небольшой группе синтетических полимерных соединений, хорошо растворимых в воде, гликолях, глицерине и в то же время обладаюш,их высокой стойкостью к действию большинства универсальных органических растворителей. Особенно ценна высокая масло-, бензо- и керосиностойкость поливинилового спирта, удачно сочетающаяся с высокой упругостью пластифицированного поли-.мера (пластификаторы—глицерин или гликоли) и со способностью его образовывать бесцветные прозрачные, светостойкие пленки и нити, легко формоваться в изделия методом литья под давлением. Пленки и изделия из поливинилового спирта отличаются высокой поверхностной твердостью и низкой хладотекучестью в нагруженном состоянии. Несмотря на присутствие пластификатора в эластичных пленках, они обладают хорошей прочностью, особенно при растяжении ( 600 кг1смР ) и истирании, превышающей прочность резин. Газонепроницаемость пленок из поливинилового спирта в 15—20 раз (в зависимости от степени пластифицирования) превышает газонепроницаемость вулканизованной пленки натурального каучука. Такая прекрасная газонепроницаемость и высокая температура стеклования поливинилового спирта обусловлены возникновением водородных связей между звеньями соседних макромолекул [c.284]

В материалах, армированных тканями и кручеными нитями, Болокна изогнуты и под действием внешних нагрузок стремятся выпрямиться. При этом увеличивается общая деформация материала и может произойти растрескивание полимерной матрицы, что вызывает уменьшение механической и диэлектрической прочности материала и нарушение его герметичности. [c.215]

Волокна. В качестве Н. п. могут применяться как непрерывные, так и рубленые (штапельные) волокна длиной от нескольких десятков мкм до нескольких десятков мм (см. табл. 2). В зависимости от соотношения показателей механических свойств полимера и наполнителя, размеров волокон, а также от характера взаимодействия на поверхности раздела полимерная матрица — волокно последние могут проявлять свойства как обычных дисперсных, так и армирующих наполнителей, упрочняющее действие к-рых весьма значительно вследствие реализации определенной доли прочности наполнителя. Для эффективного армирования термопластов длина волокна должна быть не менее 200 мкм при наполнении реактопла-стов применяют волокна различной длины. Волокнистые наполнители пластмасс позволяют значительно повысить физико-механич. свойства, тепло-, износо-, химстойкость и др. показатели пластмасс. При использовании волокон в виде непрерывных нитей получают изделия с исключительно высокими прочностными показателями (см. Армированные пластики, Стеклопластики). [c.172]

Все большее значение. хлорированный поли.хлорвинил приобретает для производства во.токна. Для этого применяют перхлорвинил со степенью полимерн -зации - 250—300 и с содержанием 63—64% хлора смолу растворяют обычно в ацетоне (- 25-% раствор), последовательно фильтруют через слои различных хлопчатобумажных тканей (бязь, вата, батист и др,) и после охлаждения до - -20° пускают на прядение. Прядильный раствор подается из бака по трубопроводу в прядильные машины. Его продавливают через фильеры в стеклянный цилиндр, где циркулирует водный раствор ацетона. Тонкие струйки, выходящие из фильер, осаждаются и постепенно затвердевают в волокна. По выходе из цилиндра нить наматывается на бобину, проходит в дальнейшем ряд натяжных валиков и вытягивается в 4—6 раз. Чем выше степень вытяжки, тем, естественно, выше прочность волокна. После вытяжки нити подвергают кручению и перематывают на катушки. [c.253]

Тем не менее во всех случаях существование межфибриллярных границ раздела позволяет при механическом воздействии диспергировать полимерную пленку на отдельные волокна, из которых можно вырабатывать текстильную пряжу, синтетический войлок и т. д. При этом наблюдается значительная разница в прочности пленки в направлении, перпендикулярном оси ориентации (0 ), и в направлении, совпадающем с осью ориентации (ст ). Однако прочность в поперечном направлении остается достаточно высокой, в связи с чем для фибриллизации пленок приходится использовать ряд технологических приемов, способствующих разрыхлению пленки и уменьшению ее прочности в направлении, перпендикулярном оси ориентации. Например, в патенте 1232] для улучшения фибриллизуемостп пленок используют следующие приемы 1) создание на поверхности пленки линий (углублений, царапин) путем ее прокатки через фигурные ролики 2) охлаждение (закалка) полимерной пленки перед ее механической обработкой 3) особые режимы нагревания роликов 4) прохождение пленки через зубчатую поверхность для ее разрыхления. И только после этого пленку удается разделить на отдельные нити путем двухосного ее растяжения. [c.164]

Поэтому для усиления многокомпонентных систем в числе прочих приемов пользуются также тем, что вводят анизометричные структурные образования, образующие прочный каркас, определяющий прочность системы в целом. В качестве такого армирующего напо шителя помимо стекловолокна используются графитизированные волокна. Так, например, фирма Юнион карбайд сообщила о получении посредством контро-.лируемого пиролиза целлюлозных материалов волокна [20], разрушающее напряжепие которого составляет при комнатной температуре 2800 кгскм . Прочность таких систем, которые образуются при введении прочных и гибких нитей в среду полимерного связующего, существенным образом [c.216]

Рассмотрим задачу Ляме — Гадолина применительно к полимерным материалам, так как очень часто результаты расчетов по приведенным формулам не совпадают с данными эксперимента. Чтобы использовать полученные уравнения для расчета прочности труб из полимерных материалов, работающих преимущественно только под действием внутреннего давления, необходимо принять все допущения, указанные для металлических труб. В действительности материал труб либо неоднороден и анизотропен (трубы из слоистых материалов, где наполнитель — нити и жгуты), либо однороден, но также анизотропен (трубы из чистых полимеров, получаемые экструзией). Трубы, работающие под напряжением выше в течение длительного времени, не удовлетворяют допущениям 4 и 5 (на стр. 190). Следовательно, расчеты по задаче Ляме — Гадолина можно использовать только для тех случаев, когда материал трубы квазиизотропен, а учитываются только упругие деформации для данного материала при максимальных температурах эксплуатации труб. [c.192]

Сущность метода заключается в следующем. К нити торсионных весов прикрепляют рамку, в которой закреплена полимерная пленка таким образом, что при потере механической прочности пленка распадается на частицы, которые свободно падают вниз. Рамку с образцом помещают в термостат и нагревают обра- [c.249]

Ученые показали, что и сам бетон может получаться не только с использованием цемента. В настоящее время появился пластбетон, из-тоточленный из песка и полимерных смол, например фурфурольно-ацето-новых, намного превьишающий по своим свойствам обычный он выдерживает температуру до +200°С, имеет более высокую механическую прочность, устойчив к воде и нефтепродуктам. Поэтому он, безусловно, найдет также применение как хранилище нефти и горюче-смазочных материалов. Если пластбетон армировать нитями из синтетических волокон, он одинаково хо1рошо будет работать и на растяжение, и на сжатие, и на скалывание. Обычный бетон этими свойствами не обладает. [c.58]

В последние годы все большее применение находят синтетические волокна (полиамидные, полиэфирные, полиакрилони-трильные). Пластмассы, наполненные этими волокнами, характеризуются высокой коррозионной и химической стойкостью, малым коэффициентом трения и высокой износостойкостью. Недостаток этих наполнителей — невысокая теплостойкость и ограниченный выбор полимеров для наполнения, так как многие из них могут влиять на структуру и механические свойства волокна. Для повышения теплостойкости можно использовать углеродные (графитизированные) нити, которые выдерживают температуру выше 2000 °С. Их получают нагреванием полимерных волокон в среде инертного газа до тех пор, пока в результате отщепления атомных группировок от основных цепей не образуются волокна, состоящие из графита. Такие волокна обладают высокими гибкостью и прочностью при низкой плотности, что позволяет получать при их использовании прочные и нехрупкие полимерные материалы. [c.24]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология