Свойства полимеров и изделий

Молекулярная масса и молекулярно-массовое распределение. Важнейшим молекулярным параметром, определяющим физические и технические свойства полимеров, в частности, их способность к высокоэластической деформации, является длина молекулярных цепей, которая обычно характеризуется степенью полимеризации Р, т. е. числом мономерных звеньев, входящих в цепь, или молекулярной массой М, равной М = Рт, где т — молекулярная масса мономерного звена. Величина молекулярной массы эластомеров обычно имеет порядок 10 —10 , хотя в последнее время для получения различных резиновых изделий все шире используются так называемые низкомолекулярные полимеры с М порядка 10 —Ю". [c.21]

В табл. 1 представлены опытные и расчетные данные для наиболее типичных аморфных полимеров. Поликристал-лические ориентированные полимеры в области Т>30 К и е<5 хорошо описываются модифицированной моделью Максвелла типа (4), 4.3,1. При вытяжке пленок и волокон за счет ориентации молекул полимера заметно повышается качество изделия, в частности улучшаются прочностные характеристики. Свойства полученных изделий зависят от технологических условий — скорости растяжения, температуры, степепи вытяжки. На рис. 1 приведена зависимость теплопроводности восьми сортов волокон вулканизованных каучуков от е. [c.186]

Переработка ПМ в изделия представляет комплекс операций, с помощью которых из ПМ формуют изделия с заданными формой, размерами и свойствами. Наиболее распространенные методы изготовления изделий из ПМ основаны на переводе их полимерной фазы в вязкотекучее (реже высокоэластическое) состояние и придании им в этом состоянии определенной конфигурации путем деформирования различными методами. Поэтому, для процессов переработки ПМ существенное значение имеют реологические свойства полимеров, составляющих их полимерную фазу. [c.377]

В чем заключаются особенности методов переработки ПМ в изделия и как они связаны с реологическими свойствами полимеров [c.385]

Процесс экструзии заготовки в очень сильной мере зависит от реологических свойств полимера и, следовательно, от его температуры. Этот аспект процесса экструзионно-раздувного формования рассмотрен в гл. 15. В то время как процесс раздува протекает быстро, стадия охлаждения является сравнительно продолжительной. Поэтому разработано несколько способов увеличения скорости охлаждения за счет впрыска жидкого диоксида углерода в полость формованного изделия или за счет применения для раздува сжатого воздуха высокого давления с повышенным содержанием влаги [21 ]. [c.26]

Первый шаг при таком анализе технологии переработки полимеров состоит в четком определении ее цели. В данном случае целью, несомненно, является формование полимерных изделий. Формованию изделия могут предшествовать манипуляции, посредством которых модифицируются свойства полимера и он подготавливается к стадии формования. Готовые изделия могут подвергаться обработке, улучшающей их внешний вид. Тем не менее основным содержанием технологии переработки полимеров остается формование изделий. [c.31]

Элементарные стадии, как и операции формования, базируются на теоретических положениях механики сплошных сред, в особенности гидромеханики, теории теплопередачи, реологии полимерных расплавов, механики твердого тела, и на основных закономерностях статистической теории смешения. Другим краеугольным камнем являются закономерности физики и химии полимеров. Как уже отмечалось выше, характеристики изделий можно улучшить, изменяя надмолекулярную структуру полимера. Очевидно, чтобы правильно использовать при конструировании изделий эту дополнительную степень свободы, обусловленную специфическими свойствами полимеров, необходимо ясно представить себе связь между их структурой и свойствами. [c.34]

Для решения вопросов производства резинотехнических изделий (РТИ) и выбора резин для конкретных изделий необходимо оценивать их физико-механические свойства. Количественные закономерности свойств полимеров значительно сложнее, чем для металлов, так как они должны учитывать фактор времени. Изучение свойств резин базируется на анализе четырех основных параметров деформации е, напряжения ст, температуры Т и времени Если для упрощения принять два параметра постоянными и следить за соотно-щением двух других, то возможны шесть различных видов испытаний [c.42]

Старение может быть естественным и искусственным. Старение материала или изделия в условиях хранения, транспортировки или эксплуатации называют естественным. Наиболее важными являются два вида естественного старения тепловое и атмосферное. При атмосферном старении основными факторами, вызывающими изменения свойств полимера, являются солнечный свет, тепло, влага и химически активные составляющие воздуха — кислород, озон, а в городах и индустриальных центрах — серный ангидрид, сернистый газ, оксиды азота, углеводороды, галоидсодержащие соединения и т. д. [c.126]

Из данных, приведенных в табл. 10.1—Ю.З, следует, что среди важнейших конструкционных материалов полимеры обладают наименьшей теплопроводностью и наибольшими теплоемкостью и коэффициентом тепловой усадки. Эти свойства полимеров вносят свои трудности в технологию изготовления изделий из них, а часто и в использование по- [c.261]

В основе ценных, а порой уникальных свойств полимеров лежат физико-химические особенности их строения. Структура полимеров достаточно стабильна благодаря относительной прочности связей между звеньями внутри цепи. Внутренние участки цепи как бы экранированы, защищены от внешних агрессивных химических воздействий. Вместе с тем отдельные цепи в структурах полимеров способны довольно плавно и обратимо смещаться относительно друг друга, изменять свои размеры за счет перехода от спиралевидной конфигурации к линейной, и наоборот. Благодаря этому при больших механических нагрузках структура полимеров не разрушается, а лишь несколько видоизменяется, сохраняя способность более или менее полно возвращаться к исходной после снятия нагрузки. Эти структурные особенности придают полимерным материалам ценные свойства высокую эластичность, способность к обратимым упругим деформациям — растяжению, изгибу, скручиванию. Другое ценное их качество — пластичность, способность принимать любую форму в процессе изготовления, что позволяет производить большинство изделий из полимеров простым и экономичным способом — отливкой и формовкой. [c.126]

При полимеризации в растворе существенно облегчается отвод теплоты из реакционных объемов, перемешивание и транспортирование продуктов реакции, возможность организации непрерывного лроизводства и автоматизации управления им. Для полимеризации углеводородов и их производных (этилен, бутадиен и их производные) в качестве растворителей используются гексан, гептан, бензин, толуол, циклогексан и другие углеводороды. Очистка растворителей и реагентов от влаги и кислорода осуществляется осушением и проведением процесса в среде инертных газов. Концентрация мономера в растворе не должна превышать 20%, чтобы избежать роста вязкости системы. Для сокращения расхода растворителя его регенерируют после проведения процесса полимеризации. В образующемся полимере необходимо дезактивировать (или удалять) катализатор, так как он ухудшает свойства полимера и изделий из него (устойчивость к старению, действию химических сред и др.). [c.82]

В процессе хранения и эксплуатации изделий из полимеров под действием света, теплоты, радиоактивных излучений, кислорода, различных химических вешеств может происходить излишне глубокое сшивание макромолекул, которое также является причиной ухудшения свойств полимера появляется хрупкость, жесткость, резко снижается способность к кристаллизации. В итоге наблюдается потеря работоспособности изделий из полимеров. Поэтому проблема защиты полимеров от вредных воздействий различных структурирующих и деструктирующих факторов имеет самое актуальное значение. Нежелательное изменение структуры полимеров увеличивается при приложении к ним неразрушающих механических напряжений, приводящих к развитию деформаций. Особенно этот эффект заметен при приложении многократно повторяющихся механических напряжений. При этом протекает деструкция и сшивание цепей, образуются разветвленные структуры, обрывки беспорядочно сшитых макромолекул, что изменяет н целом исходную молекулярную структуру полимера. Все эти нежелательные изменения приводят к старению полимеров. [c.239]

ТОТЫ сетки). По мере увеличения частоты сетки повышаются твердость, температура размягчения, термостойкость и уменьшается растворимость полимера. Эти свойства, ценные в готовых изделиях, затрудняют формование полимерного материала. Поскольку пространственные полимеры не плавятся и не растворяются, из них нельзя формовать волокна и пленки. В то же время часто для повышения термостойкости и улучшения эластичности и других свойств полимеру необходимо придать в готовом изделии пространственное строение. [c.220]

Время релаксации — важнейшая характеристика механических свойств полимера. Оно может изменяться в очень широких пределах, например для каучукообразных полимеров от 10" сек до многих месяцев. Время релаксации увеличивается с повышением молекулярного веса полимера и уменьшается с ростом температуры и давления. Руководствуясь этими соображениями, можно выбрать оптимальный режим формования изделий из пластмасс. [c.400]

При облучении материалов ионизирующим излучением может происходить и улучшение их свойств. Так, например, при облучении полиэтилена происходит сшивание молекул полиэтилена. Свойства сшитого полиэтилена значительно отличаются от свойств полимера, не подвергавшегося действию радиации. На этой основе создана технология производства кабельных изделий повышенной термической, химической и радиационной стойкости с хорошими электроизоляционными свойствами. Радиационной модификации можно подвергнуть и другие материалы, в частности древесину. Радиационная модификация древесины состоит в том, что ее пропитывают мономерами и затем облучают. Таким путем получают замечательные древесные пластики, не имеющие природных аналогов. Эти пластики не гниют и не набухают, легко окрашиваются и обрабатываются они красивы и достаточно дешевы. [c.213]

Полипропилен выдерживает действие 98%-ной серной кислоты при температуре 90 в течение 7 час., пе изменяется при 70 в 50%-ной азотной кислоте, не разрушается в концентрированной соляной кислоте и 40%-ном растворе едкого натра. Под влиянием кислорода воздуха полипропилен постепенно окисляется, особенно во время формования изделий при повышенной температуре. Окисление сопровождается возрастанием жесткости, а затем хрупкости материала. Введение в полипропилен антиокислителей (фенолы, амины) стабилизирует свойства полимера, находяш егося в расплавленном состоянии в течение нескольких часов. Длительное солнечное воздействие придает полипропилену хрупкость, ускоряя процесс окислительной деструкции. Введение в полипропилен антиокислителя и сажи позволяет повысить устойчивость полипропилена к световому воздействию. Термическая деструкция полимера наблюдается выше 300. [c.788]

Настоящая глава посвящена методам исследования структуры полимеров, которая в значительной степени определяет физические свойства готовых изделий. [c.98]

От молекулярной структуры полимеров зависит способность их к переработке теми или иными методами, которые, в свою очередь, в значительной степени предопределяют свойства готовых изделий. [c.95]

Одновременно с изменением механических свойств полимера ухудшается и цвет изделий. Чем глубже проходит процесс окисления, тем более бурую окраску приобретает полимер. Однако иногда даже при сильном изменении интенсивности окраски механические свойства полимера не ухудшаются. Стабилизаторы также вызывают изменение окраски по нескольким причинам а) стабилизатор, сам по себе бесцветный и неокрашивающий, образует цветные комплексы с остатками каталитической системы или следами металлов (особенно с железом), попавшими в полимер б) стабилизатор окрашен в) стабилизатор сам по себе бесцветный, но продукты его окисления имеют интенсивную окраску. [c.190]

Структура полимера формируется прн его синтезе. Знание меха> изма этого процесса позволяет целенаправленно управ-лять формированием структуры н, следовательно, свойствами полимеров и изделий из них [c.105]

При 180—200X полиметилметакрилат перерабатывают в изделия методом прессования или литья под давлением. Листы полимера можио подвергать штампованию, пневмо- или вакуум-формованию при 120—170 °С с сохранением оптических свойств полимера. Изделия из полимера склеивают при помощи дихлорэтана или сваривают контактным методом при 180—185°С и давлении 2—4 ат. [c.389]

В результате облучения изменяются многие физические свойства полимеров механические, электрические и др. Направленное полезное изменение свойств полимеров в результате облучения лежит в основе технологии радиационного модифицирования материалов. По объему продукции, выпускаемой с использованием ионизирующего излучения, радиационное модифицирование полимеров занимает одно из первых мест. На основе этой технологии базируются следующие радиационно-химические процессы модифицирование полиэтиленовой и поливинилхлоридной изоляции кабелей и проводов, изготовление упрочненных и термоусаживаемых пленок, труб и фасонных изделий, получение пенополиэтилена и вулканизация полиоксановых каучуков. Ионизирующее излучение применяют также в производстве теплостойких полиэтиленовых труб и в шинной промышленности. [c.196]

Однако это уравнение отражает рассматриваемую зависимость лишь в суммарной форме. В действительности эти с оотношения являются более сложными. Релаксация в той илн другой степени относится ко всем формам перемещения частиц в материале, но скорость релаксации их в данном полимере при одинаковых вйешних условиях может различаться в сильной степени. Перемещения электронов практически не задерживаются, перемещения же атомов и атомных групп и изменения их колебательного движения задерживаются в различной степени в зависимости от их массы и характера связи, а также степени связанности их с другими частицами. Это существенно влияет на диэлектрические свойства полимеров. То же относится и к перемещениям или изменениям конформации отдельных звеньев цепей и макромолекулы в целом, причем последние сильно зависят от степени полимеризации и от строения цепей. При повышении степени полимеризации скорость релаксации уменьшается. Еще больше усложняются эти соотнощения в полимерах, содержащих структурные единицы, различные по составу и строению, т. е. в сополимерах, привитых полимерах и пр. В общем существует некоторый комплекс времен релаксации, характеризующий различную скорость релаксации разных форм перемещения частиц в данном полимере. Кроме того, из внешних условий на скорость релаксации существенно влияет давление. При повышении давления увеличивается напряжение и соответственно уменьшается время релаксации. Это широко используется на практике при формовании изделий из полимерных материалов. Время релаксации зависит также от присутствия в полимере других веществ. Так, на введении в полимер специальных пластификаторов основан один из методов увеличения скорости релаксационных процессов. [c.581]

К поликонденсацион-ным смолам относятся фенолоальдегидные, аминофор-мальдегидные, полиэфирные, эпоксидные, полиамидные, кремнийорганические и др. Часть из них термопластична, но большая часть термореактивна. Изделия на основе этих смол после отверждения могут эксплуатироваться длительное время в более широком интервале температур, и при повышении температуры они меньше меняют свои физико-меха-нические свойства, чем изделия из большинства полимери-зациоиных смол. В то же время смолы этого класса более хрупки, чем полимеризацнои-ные. [c.218]

Кислород воздуха медленно диффундирует внутрь полимера, чем и объясняется сравнительно малая скорость глубинного окисления изделий из полиэтилена, поэтому процесс окисления поли- )тилена развивается преимущественно на поверхности образца. ( повышением температурь скорость диффузии кислорода в полиэтилене возрастает, одновременно увеличивается и скоросп, реакции окисления. Если при комнатной температуре полиэтилен, защищенный от прямого воздействия солнечных лучей, можно сохранять н течение 3 лет без аметного изменения свойств полимера, то при 160° уменьшение эластичности, морозостойкости, прочности и ухудшение диэлектрических свойс тв полиэтилена наблюдается уже через час. [c.212]

Одна из лабораторий ЮПАК в 1967 г. приступила к исследованию связи между реологией расплава и технологическим поведением (в производстве рукавной пленки) и свойствами готового изделия на трех практически идентичных образцах ПЭНП. Отчет об этих исследованиях, опубликованный в 1974 г. [62], сводится к следующим выводам а) нет никакой разницы между чистовязким и линейным вязкоэластическим поведением б) отмечено некоторое различие в величине —Т22 при малых скоростях сдвига, а также в поведении при продольном течении при малых и больших скоростях удлинения в) существует заметное отличие в поведении пленок из разных полимеров при вытяжке, а также в прозрачности и ударной вязкости пленок. Это трудоемкое и тщательное исследование показало, что понимание связи между структурой и технологическим поведением еще нельзя считать исчерпывающим. [c.176]

Степень кристалличности, температура размягчения и плавле- [ия, прочность связей и другие характеристики полимеров определяют их мс.хаиические свойства. Следовательно, зная строение полимеров и умея создавать заданную структуру в процессе синтеза, можно широко регулировать свойства полимеров, а следовательно, и эксплуатационные характеристики " изделий из них. [c.13]

Изложенные во введении краткие сведения о строении полимеров и их макромолекул позволяют представить важное значение методов синтеза полимеров для прогнозирования их основных свойств и регулирования структуры. Сюда относятся такие важные показатели характеристик полимеров, как размер и вид их макромолекул, т. е. степень полимеризации, линейность, разветвленность, сет-чатость молекулярных структур конфигурация звеньев мономеров в цепях и порядок их чередования присутствие в цепи одинаковых или различных по химической природе звеньев. Все эти показатели задаются при синтезе полимера, а поэтому знание механизма этого процесса является важным этапом на пути к управлению основными свойствами полимера как при его переработке, т. е. в технологических стадиях производства изделий, так и при эксплуатации готовых изделий, прогнозировании сроков их службы, возможности работы в различных условиях. Иными словами, конструировать полимерные изделия, определять области применения тех или иных полимеров возможно без знания условий получения полимеров и связанных с ними основных их структурных характеристик. [c.19]

Изучение химических реакций полимеров имеет в виду две важные, но различные цели модификацию свойств известных и доступных природных или промышленных полимеров и стабилизацию свойств полимера, которые могут изменяться в нежелательную сторону в результате воздействия теплоты, света, воздуха и разных химических веществ, в контакте с которыми находится изделие из полимера. Так, например, защита от тепловых и окислительных воздействий позволяет резко удлинить сроки эксплуатации изделий из полимеров. Совершенно очевидно, что задачи модификации и стабилизации полимеров могут тесрю переплетаться, так как в результате модификации могут быть получены более стабильные полимеры. Таким образом, модификацией можно назвать изменение свойств полимеров для получения нового качества или устранения нежелательного качества полимера. Модификация может быть физической и химической. Для улучшения свойств полимеров при физической модификации используется направленное изменение их физической структуры (см. ч. 2), а при химической модификации — химические реакции по функциональным группам или активным центрам, в макромолекулах. Однако во всех случаях модификация приводит к изменению не только химических, но и физических и механических свойств полимеров. Именно тесная связь этих свойств, как мы уже знаем, определяет ценные качества полимеров в природе, технике и быту. [c.215]

Большое влияние на свойства электроизоляционных изделий оказывают характер и количество введенных наполнителей. Волокнистые наполнители (древесная мука, хлопковые очесы и др.) увеличивают механическую прочность материалов и уменьшают их усадку. Полимеры с неорганическими наполнителями (асбестовые, стеклянные волокна, слюдяная, кварцевая мука) более нагревостойки и теплопроводны, отличаются большей твердостью, чем с органическими наполнителями. Наполнители вместе с тем повышают гигроскопичность пластмасс и ухудшают их злектроизоляционные свойства. Обычно содержание наполнителей в пластмассе колеблется в пределах 40—65% от ее массы. [c.29]

При хрг1нении или при нагревании резолы легко переходят в ре> ЗИТЫ с соответствующим изменением свойств полимера. Резолы применяются в производстве пластмасс в смеси с наполнителями для фор мования различных изделий, а также для изготовления слоистых пластиков из ткани или бумаги, пропитанной резолом. В процессе производства резолы превращаются в резиты, и полученные изделия применяются в электротехнике, в машиностроении и для других целей. [c.332]

Некоторые полимерные материалы, полученные методом полимеризации, и их свойства. Полимеры, полученные методом полимеризации, выпускаются в виде крошки-для последующей переработки (литье, экструзия или выдавливание), в виде изделий — трубы различного сортамента, листов различной толщины, пленки. При добавлении газообразующих веществ в процессе переработки [ (N1-14) 2СО3] можно получить пористые материалы различного типа (поролон, мипора и т. д.). Эти материалы обладают очень малой объемной массой и используются как тепло- и звукоизоляторы. В зависимости от назначения их выпускают проницаемыми или непроницаемыми для газов это зависит от формы и расположения пор в самом материале. Помимо применения в качестве изолирующих материалов некоторые из них, например пенополистирол, используют в маши- [c.480]

Некоторые полимерные материалы, полученные методом полимеризации, и их свойства. Полимеры, полученные методом полимеризации, выпускаются в виде крошки для последующей переработки (литье, экструзия или выдавливание), в виде изделий — трубы различного сортамента, листов различной толщины, пленки. При добавлении газообразующих веи1,еств в процессе переработки [(ЫН гСОз], можно получить пористые материалы различного типа (поролон, мипора и т. д.). Эти материалы обладают очень малой объемной массой и используются как тепло- и звукоизоляторы. В зависимости от назначения их выпускают проницаемыми или непроницаемыми для газов это зависит от формы и расположения пор в самом материале. Помимо применения в качестве изолирующих материалов некоторые из них, например пенополистирол, используют в машиностроении из них делаот модели для отливки стали и других металлов — литье по газифицируюш имся моделям. Жидкий металл льют прямо в модель, кото]зая разлагается и в виде газов и паров уходит через выпоры — специально оставляемые отверстия в верхней части литейной формы. Этот прогрессивный метод литья получает значительное распространение в машиностроении. [c.495]

Так как полимеризационных мaтep iaлoв очень много, то в табл. 133 приведены лишь некоторые из них, а по остальным см. справочную литературу. Свойства полимерных материалов, приведенные в табл. 133, могут изменяться в зависимости от технологии изготовления изделий. Поэтому приведены усредненные данные для чистых полимеров. Зависимость механических свойств полимеров от температуры см. с, 514. [c.495]

Полученный в результате стереоспецифической полимеризации продукт наряду с изотактическнм полимером содержит также некоторое количество атактической фракции и так называемые сте-реоблокполимеры, в макромолекулах которых чередуются на противоположных сторонах цепи не отдельные группы СНз, а целые изотактические участки этих групп. Катализатор находится в массе образовавшегося полимера, и поэтому его необходимо либо удалить, либо перевести в химически инертную форму, не вызывающую деструкции и нежелательного окрашивания полимера. Содержание аморфных и стереоблочных фракций оказывает влияние на способность полимера к переработке и свойства получаемых изделий и должно быть отрегулировано в соответствии с назначением полимера. [c.47]

Параметры структуры взаимосвязаны и изменение одного из них, как правило, влечет за собой изменение остальных. Умение количественно определять структурные параметры дает возможность установить связь между структурой и свойствами полимеров, материалов и изделии из них Это, в свою очередь, позво-пяет предсказать комплекс свойств изделий из полимеров тон или иной структуры. [c.105]

Обычно чем больше значение константы ро, тем выше равновесная степень набухания при ограниченном набухании. Набу-.хаиие полимерных изделий приводит ие только к увеличению их объема и размеров, искажению формы, но н к ре.зкому снижению прочности. Изменение свойств полимера прн набухании в значительной степени зависит от природы полимера и растворителя, с которым он соприкасается. Так, действию паров воды н водных растворов кислот, солей н других веществ наиболее подвержены полимеры с полярными функциональными группами, например целлюлоза, белкн н др. Равновесное содержание влаги Б полимере (в % к его массе при данной влажности воздуха) минимально у полиолефинов (полиэтилен — 0,1%), более значительно у аминопластов и полиамидов (капрон—до 4%), очень высокое у белкой (10% и более). Влажность существенно влияет на свойства полимеров, особенно прн высокой температуре, в частности снижает прочность, диэлектрические показатели, прозрачность. [c.399]