Полипропилен при деформации

Приведем ряд примеров. Изотактический полипропилен обычно кристаллизуется в моноклинной форме. Однако при быстром охлаждении полипропилен кристаллизуется в виде сферических агломератов, состоящих из несовершенных гексагональных кристаллитов [9, 10]. Аналогичные результаты получил Уайт с сотр., исследуя волокно изотактического ПП, охлаждавшееся на воздухе и в воде [11 ]. Полибутен-1 при кристаллизации из расплава обычно образует кристаллы формы П [12]. Однако если расплав полибутена-1 подвергнуть деформации и только после этого произвести изотермическую кристаллизацию, то он кристаллизуется преимущественно в виде стабильных кристаллов формы I. Полимер, состоящий из кристаллов формы I, обладает более высокой плотностью (р = 930, Ри = 877 кг/м ). Более того, в ряде случаев наблюдается переход кристаллической формы П в форму I с максимальной скоростью при комнатной температуре [13]. Поэтому можно ожидать, что любые изделия из полибутена-1 будут подвергаться усадке при хранении. Величина этой усадки с увеличением деформации расплава уменьшается. Таким образом, инженер-технолог, прибегая к ориентации расплава, может избавиться от этой неприятной особенности весьма полезного полимера. [c.49]

V. 9. Изотактический(I) и сшитый атактический полипропилен (И), имеюш,ий Г, = —20°С деформировали на 200 % при 20 °С. Затем образцы извлекали из зажимов и измеряли остаточную деформацию. Сравните значения остаточной деформации этих образцов [c.214]

На рис. XII. 13 приведены результаты испытания образцов полиэтилена, полипропилена, поливинилхлорида и полиметилметакрилата на растяжение при различной температуре. Сравнительные характеристики показывают, что из всех приведенных материалов наиболее высокой теплостойкостью обладает полипропилен [67]. На рис. XII. 14 приведены результаты испытания полипропилена на растяжение при постоянной температуре. Они показывают, что до напряжения 300—350 кг/см полипропилен ведет себя как жесткий материал с малой деформацией. Выше этого напряжения начинается [c.788]

Наконец атактический полипропилен обнаруживает сильную пластическую (т. е. необратимую) деформацию при незначительном напрял<ении, величина которого почти не изменяется до разрушения образца. [c.101]

ВЯЗКОСТИ, б — кривые течения полиэтилена высокого давления й — экспериментально получен ная зависимость вязкости от скорости деформации (полипропилен) [c.404]

Целью настоящей работы являлось изучение развития и обратимости больших деформаций в кристаллическом полипропилене в области низких температур. Экспериментальные результаты и обсуждение этого явления. [c.336]

Полипропилен хорошо перерабатывается литьем под давлением в тонкостенные и.зделия при изготовлении же толстостенных изделий возможна их значительная деформация после извлечения из формы. Вязкость расплава полипропилена в большей степени зависит от градиента скорости сдвига, чем от темп-ры. Поэтому при литье толстостенных изделий и изделий сложной конфигурации лучших результатов можно достичь, повышая давление впрыска, а не темп-ру расплава. Полипропилен склонен к образованию усадочных раковин в толще материала, поэтому выдержку его в форме следует осуществлять под возможно более высоким давлением, а также применять формы, конструкция которых препятствует образованию раковин. [c.39]

При небольших напряжениях и деформациях благодаря существенному вкладу в общую деформацию деформации аморфных областей М. с. аморфно-кристаллич. полимеров имеют сходство с М. с. аморфных полимеров. При повышении темп-ры происходит уменьшение модуля Юнга, причем при переходе через темп-ру стеклования аморфных участков иногда наблюдается падение модуля, однако не на 4—5, как в случае аморфных полимеров, а всего на 1—2 порядка. Ниже определенной темп-ры аморфно-кристаллич. полимеры, как и аморфные, разрушаются обычно хрупко (исключение составляют полипропилен и нек-рые полиимиды, напр, полипиромеллитимид, сохраняющие способность к большим деформациям до темп-ры —200 °С). [c.116]

В заключение раздела отметим интересный случай обратимого растяжения полимера при очень низких темп-рах (ниже —100 °С). В этих условиях аморфный полимер (напр., атактич. полипропилен) очень хрупок и при нагружении разрушается практически без заметной деформации. Однако, напр., изотактический хорошо закристаллизованный полипропилен, будучи охлажденным столь же глубоко, способен растягиваться на многие десятки процентов, причем это растяжение оказывается обратимым прп снятии нагрузки и нагревании полимер полностью восстанавливает исходные размеры. Очевидно, хорошо выраженная кристаллич. структура позволяет проходить специфическим скольжениям и сдвигам, когда одна часть кристаллита съезжает по другой. Но в отличие от низкомолекуляр-ных кристаллов здесь остается связь между частями кристаллита (цепные молекулы переходят из одной части в другую), что и обусловливает восстановление формы кристаллита при нагревании. [c.259]

Полиэтилен, полипропилен и найлон-6 — наиболее изученные полимеры. Особенности плавления деформированных образцов этих полимеров, а также других виниловых полимеров, полиоксисоединений, полиэфиров и полиамиде обсуждаются ниже. В каждом случае последовательно рассмотрено плавление деформированных образцов, полученных тремя способами. Первым описано плавление растянутых или прокатанных образцов (разд. 4.4.3 и 4.4.4). Эти образцы в процессе отжига при температурах, близких к температуре плавления, имеют тенденцию усаживаться до размеров перед деформацией [ 12]. Затем рассмотрено плавление кристаллов, образовавшихся при кристаллизации в процессе течения или растяжения растворов или расплавов. Последними разобраны особенности плавления образцов, растянутых под давлением. Эти две последние группы образцов не дают заметной усадки, если при кристаллизации полимерные цепи распрямляются [12]. Общие вопросы кристаллизации, вызванной напряжением, рассмотрены в недавних обзорах [21, 218] и обсуждены в разд. 6.2.2, 6.3.2 и 6.3.3. [c.268]

Очень большую роль играет надмолекулярная структура в том случае, когда потеря механической стабильности происходит не в результате разрушения, а вследствие быстрого развития деформации под нагрузкой через определенное время с момента ее приложения. Так, кристаллические полимеры способны образовывать шейку в процессе ползучести под действием постоянного напряжения аморфные высокоэластические полимеры (полиизобутилен) также обнаруживают способность к быстрому развитию деформации после пребывания в течение некоторого времени под постоянной нагрузкой . Эти виды потерь механической стабильности полимеров связываются с исчерпанием долговечности исходных надмолекулярных структур и дальнейшей их перестройкой, необходимой для последующей фибриллизации (полипропилен) или кристаллизации (полиизобутилен). Отрезок времени, который проходит с момента приложения нагрузки до быстрого развития деформации (его можно назвать индукционным периодом), для кристаллических полимеров описывается следующим соотношением [c.154]

В то же время, образцы с другими размерами сферолитов, а также атактический полипропилен, не способны давать ниже температуры стеклования такие большие деформации. Было обнаружено, что эта деформация в значительной степени (на 50— 70 %) обратима при температуре растяжения и полностью обратима после нагревания полимера выше температуры стеклования. Общая деформация полипропилена в этом случае значительно превышала деформацию, соответствующую пределу вынужденной эластичности полимера, что принципиально отличает механизм обратимой деформации этой системы от механизма обратимости деформации, рассмотренного в работах [129—131. Восстановление размеров образцов сопровождается полным восстановлением исходной структуры полимера. МетО [c.70]

Изучение деформации монокристаллов на подложках проводили с различными по химическому и физическому строению полимерами — линейным полиэтиленом, изотактическим полипропиленом, полиоксиметиленом, поли-4-метилпентеном-1, полиамидом 6 и др. [c.164]

Механизмы деформации монокристаллов полиоксиметилена , по-ли-4-метилпентена-1 и полибутена в основном связаны с теми же элементарными процессами, что и в полиэтилене и полипропилене — скольжение, осуществляемое путем сдвига, и хрупкое разрушение с образованием фибриллярной структуры внутри трещин. Для поли-оксиметилена наблюдали образование двух типов фибрилл — диаметром около 300 А (при малых деформациях) с характерной продольной периодичностью с величиной периода примерно 65—75 А и более тонкие фибриллярные образования при больших удлинениях. В но-ли-4-метилпентене-1 пластическая деформация лишь частично связана с развитием трещин, другим механизмом является переориентация пластин под действием внешних напряжений. [c.167]

Изучены механические свойства полиэтилена в области малых деформаций авторы подразделяют деформацию на упругую и неупругую составляющие они зависят от скорости деформирования. Существенное влияние на механизм деформации кристаллических полимеров оказывает химическое структурирование. Расчет отношения энергетической составляющей силы к полной силе для полиэтилена и его сополимеров с полипропиленом при разных деформа- [c.264]

Рис. IV. 52. Зарождение (а) и развитие (б) поперечной полосатости в полипропилене при больших деформациях (Х6 7).

Рис. 33. Кривые зависимости напряжение — деформация для полипропиленов [4].

Полипропилен обладает более высокой температурой начала деформации по сравнению с некоторыми другими термопластами, стоимость которых ниже лишь для найлона эта температура выше. При этом очень ценно, что температура начала деформации полипропи- [c.24]

Температура начала деформации является тем свойством, где полипропилен обнаруживает явное превосходство над прочими пластмассами средней стоимости. Лишь найлон превосходит его в этом отношении. Весьма важно при этом, что температура начала деформации полипропилена при 4,6 кг/см очень близка к температуре кипения воды. Это значит, что полипропилен не только не размягчается заметно при температуре кипения воды, но еще сохраняет при этом достаточную степень жесткости, в то время как у полиэтилена при сохранении внешнего вида при температуре кипения остается лишь незначительная жесткость. [c.144]

Следует помнить, что полипропилен выгоднее лить при возможно более высоком давлении. Это значит, что конструкция формы должна быть очень прочной, чтобы выдержать высокое давление без деформации. [c.155]

На рис. 5.1. показаны полученные Натта [18] диаграммы для изотактического, стереоблочного и атактического полипропилена. Изотактическ1П1 полипропилен дает кривую зависимости напряжение— удлинение, типичную для кристаллических полимеров. Начальный, в первом приближении прямолинейный участок кривой соответствует относительно высоким значениям модуля упругости, который может быть оценен с помощью тангенса угла наклона этого участка. На этой стадии рабочая часть испытуемого образца вытягивается на очень небольшую величину. Этот участок диаграммы отвечает упругой деформации образца, т. е, согласно закону Гука [c.99]

Если изобразить графически зависимость удельного объема от температуры, то для атактического и изотактического полимеров получаются разные диаграммы. Кривая зависимости, полученная для атактического полипропилена, характерна для аморфных материалов и состоит в грубом приблгжении нз двух линейных ветвей, которые пересекаются в точке, обозначаемой как температура перехода второго рода, или как температура стеклования (рис, 5.16) [,40], Положение этой точки в известной мере зависит от метода измерения. Таким образом, мы имеем здесь дело не с типичным фазовым превращением, а скорее с изменением энергии межмолекулярного взаимодействия, в результате которого увеличивается подвижность отдельных участков макромолекулярной цепи (сегментов), В то время как ниже температуры стеклования взаимное положение сегментов практически фиксируется, выше этой температуры энергия теплового движения сегментов увеличивается и становится достаточной для преодоления межмолекулярного, а также внутримолекулярного взаимодействия. Особенно сильно это проявляется в изменении модуля упругости аморфных полимеров. Из твердого, а часто и хрупкого состояния полимер переходит в каучукоподобное (высокоэластическое), когда уже под действием небольшой внешней силы он приобретает значительную деформацию, которая после снятия нагрузки почти мгновенно исчезает. Высокоизотактический полипропилен практически вообще не обнаруживает перехода второго рода. Зато прн температуре, близкой к точке плавения кристаллитов, его удельный объем [c.112]

Термомеханическая кривая кристаллического полипропилена (рис. 2, 1) показывает, что в широком интервале температур в отличие от атактического полипропилена образец остается практически недеформируемым и лишь при температуре плавления переходит в вязкотекучее состояние. Однако если полипропилен аморфизовать (нагреванием выше температуры плавления и последующим быстрым охлаждением), то на термомеханической кривой появится область, соответствующая высокоэластическому состоянию (рис. 2,2). Как и у атактического полипропилена, область высокоэластических деформаций начинается с —10°, но нри дальнейшем повышении температуры деформируемость падает, что связано с переходом полимера из аморфного состояния в кристаллическое. Это свойство объясняется регулярным строением цепей полипропилена, благодаря которому аморфизованный полипропилен способен повторно кристаллизоваться. В расплаве меняется конфигурация цепей, но сохраняется правильная последовательность асимметрических углеродных атомов в молекулах. Быстрое охлаждение расплава препятствует процессу упорядочивания цепей, и в стеклообразном состоянии они сохраняют ту форму, которую приобрели в расплаве. Кристаллизация происходит только выше температуры стеклования, когда подвижность звеньев достаточно велика. Исследование термомеханических свойств амор-физованного образца является, таким образом, одним из методов определения температуры стеклования кристаллизующегося полимера. [c.133]

Макромолекулы В. п. должны иметь линейную или слаборазветвлен-ную форму. Полимеры с сетчатой (сшитой) структурой непригодны Д.ПЯ получения волокон, т. к. они пе могут быть переведены в расплав или р-р. Наличие в макромолекулах больших разветвлений снижает возможность межмолекулярных взаимодействий (уменьшается фактор к, см. ур-ние) и одновременно затрудняет ориентацию макромолекул при формовании и пластифи-кационном вытягивании волокна это снижает прочность волоквд при растяжении и увеличивает нежелательные пластич. деформации. Поэтому, напр., из класса полиолефинов для формования волокон пригодны только стереорегулярные практически перазветвленные полимеры (напр., изотактич. полипропилен). [c.254]

У нек-рых кристаллич. полимеров при очень низких темп-рах, т. е. в условиях, когда гибкость макромолекул полностью подавлена, наблюдаются большие обратимые деформации (кристаллич. полипропилен деформируется до 140% при —196 С). Эти деформации развиваются на надмолекулярном уровне и не сопровождаются разрушением исходной кристаллич. структуры. Больнше низкотемпературные деформации обратимы, причем упругое восстановление тем полнее, чем выше темп-ра. Природа этих деформаций еще не вполне ясна. [c.282]

Стереоблок-сополимеры, содержащие участки стереорегулярных тактических (как правило, изотактических) полиолефинов и участки атактических полиолефинов того же самого мономера, впервые были описаны Наттой с сотр. [3-5 на примере полипропилена. Также могут иметь место пространственные нарушения цепей, то есть включения типа голова-к-голове или хвост-к-хвосту . Для таких материалов характерны низкие значения модуля растяжения и высокие значения предельных деформаций растяжения. Результаты экстрагирования сте-реоблочных материалов Наттой часто указывали на смешение этих веществ с изотактическими полипропиленами. Эти новые стереоблок-сополимеры были синтезированы с помощью традиционных катализаторов Циглера-Натты. [c.113]

Полипропилен представляет собой жесткий продукт, без запаха. Важнейшим его свойством является высокая температура плавления (160—170°С). При 120°С полипроиилен может сохранять свои свойства до полутора лет без термического разрушения. На термостойкость материала оказывает большое влияние контакт с металлами, изделия из полипропилена устойчивы к кипячению и могут неоднократно стерилизоваться без деформации при температурах выше 120° С. Полипропилен, содержащий стабилизатор, устойчив к окислению до 300° С даже после нагревания в течение нескольких часов в воздушной среде. [c.177]

Присутствие газа, обладающего высокой термодинамической активностью, т. е. находящегося вблизи его точки конденсации, резко облегчает развитие пластических деформаций и поверхностей раздела, характерных для структуры микротрещины. Это объясняется объемной и поверхностной сорбцией газа. Объемное пластифицирующее действие газа возможно в том случае, если газ способен с высокой скоростью мигрировать в зону активной деформации полимера. Однако при криогенных температурах диффузионный транспорт газа весьма за-медлен. Так, коэффициент диффузии азота в полипропилене при 77 К равен 6-10- мV [75], т. е. для проникновения газа в полимер на расстояние 10 нм требуется время около 300 с. Это время велико, и такой транспорт не может обеспечить облегчение криогенной деформации, наблюдаемой в экспериментах. [c.110]

Термопласты склонны к ползучести под действием постоянной нагрузки. Это явление усиливается при повышении температуры, когда значительные деформации ползучести развиваются под действием собственного веса1 материала. Поэтому при защите крупногабаритных химических аппаратов предусматривают дополнительное механическое крепление футеровки болтами и гайками через каждые 3 м для оборудования, эксплуатируемого при обычных температурах, и через 1,5 м — при повышенных температурах. Места болтовых креплений допол нительно оклеивают пластикатом с приваркой периметра обкладки к основному покрытию. Подобное механическое крепление предусматривают для футеровок из неклеящихся материалов (полиэтилен, полипропилен, фторопласт-4). Такую футеровку можно осуществить и по сетке, предварительно приваренной точечной сваркой к корпусу аппарата. Подогретые до размягчения листы прикатываются на сетку. Пластмасса затекает в ячейки сетки и при остывании прочно с ней соединяется. [c.241]

Указанные различия в механизмах деформации связывают с доменной структурой этих полимеров в полипропилене плапкообраз- [c.166]

Характерные примеры деформации, относящиеся к изотактиче-скому полипропилену, приведены на рис. 5, где показаны следующие случаи деформации сферолитов а) сохранение аффинности деформации крупного сферолита на всех уровнях структурной организации, деформируемого в поле мелких сферолитов б) резко выраженная неоднородность деформации сферолита, часть которого практически не деформирована, а часть сильно ориентирована, поскольку граница шейки проходит но сферолиту в) резко выраженная неоднородность деформации сферолита по отношению к образцу в целом (в образце образовалась шейка, и сферолит, почти не подвергаясь [c.172]

Для определения кинетики роста трещин можно использовать один из прямых методов наблюдения, в частности уменьшение усилия при постоянной деформации образца. Этим методом, предложенным в СССР были найдены основные количественные закономерности процесса озонного растрескивания резин. Его начинают применять и в других странах для оценки эффективности озонозащитных веществ и исследования механизма растрескивания Спад усилия в результате растрескивания наблюдался и на пластиках (полипропилен, полиэтилентерефталат , полистирол ). [c.14]

Большой интерес представляет исследование механизма деформации кристаллических полимеров при низких температурах . Если изотактический полипропилен построен из сферолитов размером 80—150 мкм, в нем могут возникать деформации до 140% при низких температурах вплоть до температуры жидкого азота (—196° С), Уже сам факт, что такие деформации возможны в низкотемператур- [c.302]

Пьезоэлектрический эффект проявляется как у полярных (полп-метилметакрилат, поливинилхлорид), так и у неполярных (полистирол, полипропилен, полиэтилен) полимеров [101]. В результате воздействия механического поля (сжатия) на эти полимеры одновременно с механической ориентацией происходит и электрическая поляризация, типа электретной, в направлении, перпендикулярном плоскости деформации. Максимальная плотность заряда в этом случав составляла 40 мкКл/м . Пьезоэлектрический эффект обнаружен при поперечном сжатии шерстяных волокон [95]. [c.26]

Для технических целей имеет очень большое значение точка на кривой напряжение — деформация, известная как предел линейной зависимости. На рис. 13 показано начало кривой напряжение — деформация для полипропилена при 60° и 20,5 цикл сек. Кривая, характеризующая полипропилен, прямолинейна даже при столь высокой температуре и при напряжении около 70 кг1см . В этом интервале не должно быть остаточной деформации. [c.35]

Полипропилен с высоким молекулярным весом можно вулканизовать путем сульфохлорирования и последующей вулканизации многоатомными основаниями. Эти каучуки обладают высокой степенью обратимости деформации, или хорошей отдачей. Их технические свойства превосходят свойства сульфохлорированного полиэтилена, имеющего некоторое промышленное применение. В отличие от полиэтилена, у которого для нарушения кристаллической структуры и образования эластомера требуется значительное хлорирование (25—40%), полипропилен можно получить сразу аморфным (получение атактического полимера). Это значит, что для придания полимеру способности вулканизоваться достаточно небольшого количества серы (менее 1%), а хлора лишь столько, сколько нужно для образования эквивалента хлористого сульфурила. Вулканизованный продукт обладает лучшими эластическими свойствами, чем суль-фохлорированный полиэтилен, и более легок, так как содержит меньше хлора. [c.93]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология