Растрескивание под действием напряжения и растворители

Пятая отличительная особенность растрескивания при одновременном действии напряжения и окружающей среды состоит в том, что оно является чисто физическим процессом, при котором не происходит никаких химических изменений в полимере, т. е. отличается от окислительного или электромеханического растрескивания напряженных полимеров, сопровождающегося их химическим разрушением. Далее, растрескивание при одновременном действии напряжения и окружающей среды не связано ни с набуханием, ни с другим, подобным ему механическим ослаблением материала. В связи с этим имеется некоторое различие между растрескиванием под действием поверхностно-активных веществ и разрушением под действием растворителей, подобных бензолу или толуолу. Последний при соответствующем нагревании растворяет многие полиэтилены, а при комнатной температуре полимеры с большим молекулярным весом могут ограниченно набухать в нем > Такое набухание приводит к уменьшению прочности изделий, по крайней мере, в поверхностных слоях , возможно происходящему из-за влияния на рассматриваемый процесс когезионного взаимодействия между макромолекулами . Конечно, в этих условиях материал легко разрывается под напряжением. Так как физическая природа полимера при действии растворителя изменяется, такой тип разрушения отличается от разрушения напряженного материала под влиянием поверхностноактивного вещества или спирта, которые на ненапряженный полимер практически не действуют. Полярные жидкости (такие, как спирты) не только не вызывают набухания полиэтилена, но и осаждают его из растворов даже при повышенных температурах. Это и вынуждает различать растрескивание под действием растворителей и растрескивание при одновременном действии напряжения и поверхностноактивных веществ . [c.335]

Для аморфных стеклообразных полимеров вид деформационных кривых сохраняется как при растяжении в активных жидкостях, так и при хрупком разрушении на воздухе. Разрушение этих полимеров в жидкости происходит при меньших напряжениях, чем на воздухе, и сопровождается интенсивным растрескиванием поверхности. Кристаллические эластомеры, характеризующиеся большими деформациями растяжения, более чувствительны к действию жидких сред различной химической природы. Изменение их деформационного поведения в жидкостях может выражаться в уменьшении начального модуля при растяжении (только в растворителях), в снижении предела вынужденной эластичности и напряжения развития шейки, в увеличении или уменьшении предельной деформации при разрыве. [c.163]

Действие на ПЭВД органических жидкостей в значительной степени зависит от температуры. При комнатной температуре ПЭВД в течение длительного времени не растворяется в большом числе органических растворителей. Происходит диффузия и постепенное набухание. Имеется большой экспериментальный материал по этол вопросу. В приложении V приводятся данные по действию на ПЭВД как органических соединений, так и неорганических веществ при комнатной и при повышенной температуре. Эти данные позволяют судить как о характере, так и об интенсивности воздействия и влиянии на это воздействие повышенной температуры. Степень набухания ПЭВД в различных органических жидкостях различна и увеличивается с повышением температуры. При температуре приблизительно 60 °С ПЭВД растворим в ряде растворителей, в первую очередь в галогенуглеводородах, производных алифатических и ароматических углеводородов. Действие ПАВ на ПЭВД используется для испытания полимера на стойкость к растрескиванию под напряжением. На стойкость к растрескиванию влияют молекулярно-массовые характеристики полимера. Так, с увеличением молекулярной массы, а также с сужением ММР стойкость ПЭВД к растрескиванию падает. Присутствие низкомолекулярных фракций, наоборот, способствует росту этого показателя. [c.163]

Сополимеризацией Э. с неполярными мономерами, напр, с а-олефинами, регулируют степень кристалличности полиэтилена при этом диэлектрич. свойства получаемых сополимеров такие же, как у полиэтилена. С увеличением содержания а-олефина или с увеличением длины его углеводородной цепи при равном содержании а-олефинов степень кристалличности Э. с. уменьшается и соответственно снижаются плотность, модуль упругости, жесткость, темп-ра плавления, увеличиваются газо- и паропроницаемость, растворимость в органич. растворителях, эластичность, ударная вязкость, относительное удлинение, стойкость к растрескиванию под напряжением в поверхностно-активных средах, устойчивость при действии длительных нагрузок (поэтому Э. с. значительно долговечнее полиэтилена, хотя прочность их несколько ниже). [c.506]

Рассел провел классификацию видов растрескивания следующим образом растрескивание под действием напряжения, растрескивание под влиянием растворителя и растрескивание под влиянием комбинации этих факторов. Можно провести классификацию и по другому признаку на следующие типы первый — все [c.223]

Уже было сказано, что при растрескивании линейных полимеров под действием напряжения наблюдаемые трещины всегда составляют прямой угол с направлением приложенного растягивающего напряжения (рис. 32). Растрескивание, вызванное преимущественно воздействием растворителей, характеризуется полной [c.223]

Благодаря изменению химической структуры, повышается стойкость полиэтилена к растворителям и к поверхностному растрескиванию в напряженном состоянии при воздействии органических растворителей. Однако другие свойства, такие, как склонность окисляться в условиях длительной эксплуатации в результате облучения, не изменяются. Поэтому такое преимущество, как способность сохранять форму при высоких температурах, сказывается не при длительной эксплуатации, а при кратковременных температурных воздействиях. Для использования преимуществ облученного полиэтилена для эксплуатации при повышенных температурах представляют интерес работы НИИ кабельной промышленности и Института имени Карпова по термической стабилизации облученного полиэтилена. Исследованиями показано, что стабилизаторы, применяемые для обычного полиэтилена, не оказывают стабилизирующего действия на облученный полиэтилен. Эффективными стабилизатора- [c.83]

При слабом набухании распределение напряжений становится более равномерным, что приводит к затруднению растрескивания и возрастанию долговечности резин (аналогично эффекту увеличения прочности при малых степенях набухания) Ч Именно поэтому газообразные агрессивные агенты обычно действуют значительно сильнее, чем эти же агенты в виде жидкости или в виде раствора (табл. 13). Наряду с этим присутствие растворителя затрудняет адсорбцию агрессивного вещества, что также замедляет процесс разрушения. [c.277]

Если тонкую полоску листового полиметилметакрилата положить в мензурку с ацетоном, то полимер размягчится и постепенно растворится. В этом нет ничего удивительного, ибо ацетон хорошо растворяет полиметилметакрилат. Теперь ту же тонкую полоску полиметилметакрилата согните дугой и подставьте ее с внешней стороны под пары ацетона. Спустя одну-две секунды полоска разлетится вдребезги. Этот пример ярко показывает эффект растрескивания материала, в котором имеются напряжения, под действием окружающей среды. Подобные явления присущи не только полиметилметакрилату. В присутствии хороших растворителей так ведут себя многие полимеры. Толуол—менее хороший растворитель для полиметилметакрилата по сравнению с ацетоном. Поэтому если [c.186]

Многие пластики подвергаются комбинированному воздействию длительных напряжений и жидкостей или паров. Наблюдаемый при этом эффект ухудшения механических характеристик называют растрескиванием под влиянием внешних напряжений. Напряжение может быть статическим или периодически изменяющимся. Существенно то, что действующие на полимер жидкости или пары могут не быть ни растворителями для данного полимера, ни даже просто активными агентами набухания. Довольно часто растворы поверхностно-активных веществ могут вызывать разрушение при низких уровнях напряжения. Как правило, растрескивание под влиянием внешних напряжений уменьшает длительность периода ползучести до наступления разрушения. [c.360]

Растрескивание полимерных материалов в значительной степени зависит от способа их переработки. Наибольшее растрескивание вызывают растягивающие напряжения, оставшиеся в материале после прессования или других технологических операций. Так, например, погружение образца полистирола (в поверхностном слое которого действуют растягивающие напряжения) в растворитель приводит к растрескиванию, в то время как образцы, в поверхностном слое которых действуют сжимающие напряжения, при тех же условиях не растрескиваются. Предварительный отжиг полимерного материала всегда повышает стойкость его к растрескиванию. [c.224]

Полиэтилен характеризуется высокой химической стойкостью к действию самых различных реагентов кислот, щелочей, солей, органических растворителей, нефтепродуктов. Разрушается полиэтилен под воздействием сильных окислителей (азотная кислота, концентрированная серная кислота). Под воздействием поверхностно-активных веществ наблюдается растрескивание полиэтилена, опасность которого возрастает при наличии растягивающих напряжений. [c.226]

Наибольший интерес представляют следующие стороны процесса коррозионного растрескивания жестких по.лимеров 1) механизм образования трещин, 2) основные физико-химические факторы, определяющие разрушение, и 3) количественные закономерности разрушения (см. гл. IV). Влияние поверхностно-активных веществ на развитие трещин рассмотрено во введении и гл. 1У.З. Действие сред, вызывающих набухание, значительно сложнее. Помимо учета энергетического и диффузионного факторов развитие трещин в этом случае опреде-.ляется соотношением релаксационных процессов на границе набухший полимер — ненабухший полимер Это связано с тем, что растворитель, проникая даже в ненапряженный образец, обусловливает появление в нем нормальных и тангенциальных напряжений. [c.72]

Наполнители, вызывая повышение температуры стеклования пластиков способствуют расширению области растрескивания в сторону более высоких температур. Только при условии, когда не успевает проявиться благоприятное действие растворителя, вызывающего рассасывание напряжений, можно наблюдать растрескивание полимера и в высокоэластическом состоянии (предварительно растянутая резина из наирита при погружении в дибутилфталат). [c.156]

Полиметил-а-хлоракрилат устойчив к обычным растворителям (спиртам, сложным эфирам, кетонам и др.), благодаря чему он хорошо противостоит поверхностному растрескиванию (серебрению) под действием растворителей или внутренних напряжений. Все это в сочетании с высокими физико-механическими показателями делает его прекрасным материалом для производства кабин сверхскоростных самолетов. [c.89]

Перед склеиванием детали из органического стекла проходят механическую обработку, в процессе которой они обычно приобретают внутренние напряжения. Последние под действием растворителей, содержащихся в клеях, вызывают поверхностное растрескивание (серебрение) изделия, существенно ухудшая тем самым его прочность и внешний вид. Внутренние напряжения могут появиться и при склеивании от чрезмерного сжатия зажимающими приспособлениями или неправильного соединения деталей. Обнаружить их можно с помощью поляризационных приборов [13]. Чтобы устранить или по крайней мере уменьшить возникшие внутренние напряжения, органическое стекло перед склеиванием подвергают термической обработке в течение 0,5 — 2 ч при возможно более высокой температуре (в зависимости от стойкости обрабатываемого материала). Детали, подвергнутые обработке резанием, можно нагревать при 80—100 °С. Термообработку же изделий, полученных методами горячего формования н отличающихся, следовательно, большой памятью формы, рекомендуется проводить в течение 2—6 ч при температуре примерно на 20° ниже указанной [23]. При склеивании труб термообработка может продолжаться 12 ч при 90—110°С. Равномерный прогрев склеивае.мых деталей достигается в специальных нагревателях [24]. [c.206]

Изучение особенностей действия облучений и агрессивных сред на напряженные материалы по сравнению с действием тех же факторов на ненапряженные материалы (т. е. особенностей явления старения под нагрузкой по сравнению со старением ненагруженных материалов) посвящено, ввиду практической важности проблемы, большое количество работ, подытоженных в [70, 71, 808, 817—819 и др,]. Исследуются самые различные материалы в разных средах и при разных типах облучения коррозия под нагрузкой металлов и сплавов в морской воде и поверхностно-активных средах, растрескивание пластмасс в парах растворителей, влияние ионизующих излучений на кинетику деформирования и разрушения различных твердых тел и т. п. [c.408]

Механизм действия растворителя при растрескивании сравнительно прост. Начальная стадия, по-видимому, заключается в снижении когезионной энергии поверхностного слоя материала, благодаря замене сил взаимодействия полимер — полимер на силы взаимодействия полимер — растворитель, что не сказывается на прочности материала в массе Если действующие на полимер напряжения превышав когезионную прочность ослабленного поверхностного слоя полимера, начинается его растрескивание. Число образующихся трещин зависит от количества концентраторов напряжения в материале, которыми могут быть и посторонние включения . С течением времени растворитель проникает все глубже и глубже в полимер, трещины также углубляются распространяясь по наиболее напряженным местам. В микрокристаллических полимерах трещины могут проходить либо между сферолитами, либо внутри них, что уже обсуждалось в связи с действием поверхностно-активных веществ. В органических стеклах распределение [c.363]

Другое интересное явление — растрескивание, т. е. образование сравнительно тонких нарушений непрерывности структуры в Полимере под действием растягивающей нагрузки. Напряжение может быть приложено извне или может быть внутренним. Растворители ускоряют этот процесс. В одних случаях растрескивание происходит только на поверхности, а в других — по всему материалу. Обнаружено, что молекулярная ориентация путем много-ОСНО.Й вытяжки Б сильной степени уменьшает или совсем устраняет это явление. Последние исследования показали, что во многих случаях трещины состоят из ориентированного материала. [c.232]

Как и любая предельная механическая характеристика, условия помутнения зависят от напряжения, скорости деформации и других условий испытания образца материала. Подобно растрескиванию помутнение обычно появляется сначала на поверхности образца, свободного от остаточных напряжений и деформаций, под действием однородного поля растяжения, не осложненного термическими напряжениями и напряжениями, вызываемыми растворителем. Затем помутнение распространяется внутрь образца. Часто, однако, поверхностные разрывы снимают некоторое поверх- [c.269]

Адсорбционный механизм растрескивания лежит в основе растрескивания под напряжением пластмасс в органических растворителях [33, 34], а также растрескивания твердых металлов под действием жидких металлов (охрупчивание в жидких металлах). Таков и механизм, предложенный ранее Петчем и Стейблсом Т35], объясняющий коррозионное растрескивание стали, вызванное на-водороживанием (см. разд. 7.4). [c.142]

На воздухе под действием СО, СОа, влаги и Оа в изделиях из П., подвергающихся длительному растяжению при различных напряжениях (более низких, чем разрушающее), могут появиться мелкие трещины. Процесс этот происходит в течение нескольких лет или даже десятков лет. Но он значительно ускоряется при контакте с активными средами (напр., с полярными растворителями и особенно с водными р-рами поверхностно-активных веществ — мылами, синтетич. моющими средствами, эмульгирующими веществами и др.). Стойкость к растрескиванию под напряжением в по-верхностно-активных средах возрастает при увеличении мол. массы П. и расширении молекулярно-массового распределения, снижении плотности путем сополимеризации Э. с пропиленом, бутиленом и др. мономерами либо добавлении к П. полиизобутилена или бутилкаучука, а также при хлорировании, бромирова-нии или сульфохлорировании П. [c.503]

В отличие от растрескивания под действием поверхнсстно-активных веществ растрескивание в присутствии растворителей существенно не столько для полиэтилена, у которого оно наблюдается в ограниченном количестве случаев, сколько для многих других пластиков, особенно таких, как полистирол и акрильные смолы. Так как при этом существенную роль играет набухание, то эффективность различных жидкостей в качестве агентов, вызывающих растрескивание, различна для разных полимеров в за-висимссти от их химического строения . Для полиэтилена наиболее активными агентами являются ароматические углеводороды и некоторые органические хлорпроизводные , в то время как, для полистирола наиболее активными являются петролейный эфир, метанол, животное масло, ланолин. Для растрескивания под действием растворителей так же, как и под влиянием поверхностно-активных веществ, необходимо наличие напряженного состояния 11 112, 113 однако нет указаний на то, что оно обязательно должно быть сложно-напряженным. [c.361]

Вследствие образования пространственной сетки радиационно-сшитые полиолефины не хладотекучи, их ползучесть существенно уменьшается, а упругое восстановление увеличивается - . Ценным эксплуатационным свойством радиационно-сшитых полиолефинов является высокая стойкость к растрескиванию в напряженном состоянии под действием поверхностно-активных реагентов по сравнению с характеристиками для необлученных полимеров она возрастает на несколько порядков величины уже при облучении до весьма малых поглощенных ДО3Ю-20 Радиационно-сшитые полиолефины не растворяются в органических растворителях, а лишь ограниченно набухают в них, причем тем меньше, чем выше поглощенная доза излучения газопроницаемость их также [c.9]

В опытах по растрескиванию под действием напряжения было найдено, что чем меньше молекулярный вес образца, тем при мень ших деформациях они разрушались без растрескивания. При деформировании высокомолекулярных образцов при высоких значениях напряжения и деформации возникло растрескивание. В опытах, в которых в качестве растворителя использовали бензол и изопропилЪвый спирт, низкомолекулярные образцы немедленно разрушались с растрескиванием обычно это сопровождалось образованием видимых волосяных трещин. В двух наиболее высокомолекулярных образцах из числа исследованных наблюдалось незначительное увеличение сопротивления растрескиванию. [c.225]

Растрескивание предотвращают соответствующей термической обработкой стали, исключая загрязнение аммиака воздухом или добавляя 0,2 % HjO, действующей как ингибитор [9]. Межкри-сталлитное растрескивание стали под напряжением отмечено при контакте с Sb lg + H l + AI I3 в углеводородном растворителе [10]. Транскристаллитное КРН стали, содержащей 0,1— [c.134]

Полистирол обладает слабой полярностью, к тому же изделия имеют гладкую поверхность. Поэтому при отделке изделий из полистирола в первую очередь должна быть решена проблема адгезйи к лакокрасочному покрытию. Для этого поверхность обрабатывают одним из описанных выше (стр. 48—52) способов. Например, можно рекомендовать кратковременную обработку хромовой смесью при 60° С [36]. Полистирол легко набухает в таких растворителях, как бензол, толуол, ксилол, декалин, дихлорбензол, дихлорэтилен, тетрахлорэтан, метиленхло-рид, трихлорэтилен, бензиловый спирт, циклогексанон. Это свойство можно использовать для лучшего закрепления покрытий на поверхности полистирола, но содержание этих растворителей в лакокрасочном материале следует подобрать с таким расчетом, чтобы при высыхании покрытий не допустить появления серьезных дефектов поверхности из-за деформации полистирола, вызываемой внутренними напряжениями [49—53]. Чтобы избежать растрескивания поверхности полистирола под разрушающим действием растворителей, рекомендуется подвергнуть изделия термообработке [16, 54]. При термообработке во избежание деформации изделий нельзя допускать повышения температуры выше температуры размягчения полистирола. [c.61]

Так как растрескивание под действием растворителей и другие типы растрескивания не могут происходить в отсутствие напряжения и так как в литых изделиях обычно присутствуют внутренние напряжения, то уменьшение их путем изменения литьевой формы и режима литья является важной проблемой Это может быть не всегда осуществимо с точки зрения особенностей геометрии изделия или по экономическим соображениям. В этих случаях часто можно использовать отжиг готовых изделий, что позволяет снять внутренние напряжения. Более детальное освещение практического использования такого приема можно найти в литературе и в патентах В принципе эта процедура заключается в выдержке готового изделия при такой температуре и в продолжении такого времени, чтобы внутренние напряжения в основном успели отре-лаксировать. Процесс следует проводить осторожно, установив предварительно режим так, чтобы отжиг не привел к ухудшению свойств изделия. Следует избегать местного нагрева [c.364]

Из факторов, относяш,ихся к самим полимерам, на растрескивание влияют следуюш,ие Наличие полимергомологов, что приводит к разной локальной степени набухания или растворения в полимере, а это, в свою очередь, обусловливает концентрацию напряжений и образование треш ин. В кристаллических полимерах действие растворителя локализуется прежде всего по границам сфероли-тов, а иногда и внутри сферолитов между лучами. Это связано с тем, что при кристаллизации в сферолитах упорядочиваются структурные единицы одинакового строения, например в линейных полимерах — линейные молекулы. В этом случае молекулы, содержаш,ие разветвления и посторонние группы, возникающие в результате окисления и других процессов, автоматически выталкиваются из кристаллов и образуют аморфную или менее упорядоченную фазу между сферолитами. Таким образом происходит концентрирование дефектного материала, по которому начинается процесс разрушения. Неодинаковая скорость воздействия на кристаллические полимеры физически или химически агрессивных сред наглядно проявляется при травлении полимеров аналогично металлам. Опыты по травлению показывают, например, что при действии на полиэтилен концентрированной HNO3 с большей скоростью и в первую очередь растворяется дефектный менее кристалличный материал. В связи с этим сопротивляемость растрескиванию увеличивается при сужении кривой распределения за счет низкомолекулярной части и при увеличении молекулярного веса полимера. Аналогичные данные имеются и для поликарбоната Склонность к растрескиванию уменьшается с уменьшением внешних и внутренних напряжений, а также с увеличением степени кристалличности, т. е. с ростом плотности. Последнее наблюдалось на полиамидах в кислотах а также на полиэтилене в растворе ПАВ Однако одновременное увеличение набухания с ростом степени кристалличности, например в системе фторопласт — керосин приводит к уменьшению долговечности. Сопротивляемость растрескиванию снижается с ростом [c.77]

Было изучено растрескивание как под действием нацря-жения, так и под совместным влиянием растворителя и напряжения. [c.225]

Для дальнейшего изучения структуры вещества в трещине Камбур применил методику обработки полимера растворителем, который способствует растрескиванию поликарбоната под действием растягивающей компоненты напряжения при изгибе. Наличие растворителя приводит к образованию необычайно больших трещин — шириной до 0,2 мм. Исследование искажения размеров в поперечном направлении показало, что плотность вещества трещины на 40% меньше плотности окружающего его материала. [c.260]

Иономеры обладают весьма ценным сочетанием свойств. Для них характерны высокие величины прочности и удлинения при разрыве стойкость к действию растворителей, масел сопротивляемость растрескиванию под влиянием внутренних напряжений дугостои-кость большая, чем у полиэтилена, адгезия к различным материалам восприимчивость к красителям. Данные о свойствах одного из видов иономеров приведены ниже [c.92]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология