Полистирол при деформации

Специфика растворной полимеризации обусловливает возможность получения полимеров, содержащих некоторое количество микроблоков полистирола. Проведенные исследования [43, 44] показали, что наличие в сополимере значительных количеств микроблоков полистирола приводит к заметному ухудшению свойств резин, связанному, по-видимому, с появлением дефектов в структуре вулканизационной сетки так, с увеличением содержания микроблоков полистирола наблюдается значительное понижение напряжения при удлинении, сопротивления разрыву, эластичности и сопротивления истиранию, повышение теплообразования и остаточной деформации (рис. 5). [c.278]

Влияние содержания микроблоков полистирола на напряжение при удлинении 300% (/), сопротивление разрыву (2), остаточную деформацию (3) и теплообразование по Гудричу [4). [c.279]

Сопротивление удару хрупкого полимера (площадь под кривой нагрузка—деформация), по существу, определяется энергией We, необходимой для достижения стадии быстрого распространения трещины (максимума Р). Дополнительная энергия, требуемая для разделения материала на части во время фазы быстрого роста трещины, незначительна (рис. 8.24). Поэтому одними из наиболее существенных особенностей сопротивления удару хрупких полимеров являются ограниченные условия, при которых становится возможным быстрый рост трещины в материале. Данная проблема будет рассмотрена в гл. 9 с позиций механики разрушения. Абсолютные значения наибольшей изгибающей силы Fm или наибольших напряжений в растягиваемом волокне не являются мерой сопротивления удару. Действительно, термообработка (в течение 30 мин при 130°С) бруска полистирола, полученного инжекцией расплава, увеличивала сопротивление удару (за счет увеличения отклонения б) от 18 до 21 кДж/м при одновременном уменьшении fm от 235 до 215 Н [105]. [c.272]

Механическая прочность фибрилл в направлении приложенного напряжения была определена для поликарбоната [83] и полистирола [120]. На рис. 9.12 представлен график зависимости напряжения от деформации для ПК, содержащего трещину серебра [83]. Следует отметить, что материал с трещиной серебра может выдержать напряжения растяжения, лишь немного меньшие предела вынужденной эластичности ор сплошного материала. Однако в случае образцов, содержащих трещину серебра, деформации намного больше (40—140 %) по сравнению с деформацией вынужденной эластичности сплош- [c.366]

Температуру плавления кристаллических полимеров можно определить и по характеру изменения деформаций под влиянием внешней нагрузки при различных температурах. На рис. 22 приведены результаты определения аморфного полистирола и кристаллического полиэтилена и полиамида. Для подобных исследований можно также использовать термодинамические весы. В отличие от процесса плавления низкомолекуляр- [c.52]

Полистирол достаточно устойчив различным видам статических деформаций (предел прочности при растяжении 350—400 при изгибе 400 — 800 [c.363]

Изделия из сополимеров стирола (около 15%) и винилкарбазола отличаются высокой теплостойкостью. Начало деформации таких изделий под нагрузкой наблюдается только при 127° (вместо 70—75 " для изделий из полистирола). Преимуществом этого сополимера перед сополимером стирола и акрилонитрила является сохранение хороших диэлектрических свойств, присущих полистиролу и поли-винилкарбазолу. [c.525]

Наконец, поведение расплавов и растворов полимеров отличается от поведения ньютоновских жидкостей при неустановившемся течении в экспериментах, где реализуется простой сдвиг. Как видно из рис. 6.4, зависимость напряжения от времени при течении расплава полистирола в вискозиметре типа конус—плоскость имеет максимум, а не увеличивается монотонно, приближаясь асимптотически к постоянному значению, как это наблюдается для ньютоновских жидкостей или расплавов полимеров при очень низких скоростях деформации (число Деборы Ое —>- 0). [c.139]

В первую группу следует включить все жесткие полимеры, неспособные к растяжению и большим упругим деформациям непластифицированные поливинилхлорид, поливинилацетат, полиметилметакрилат, полистирол, нитроцеллюлозу и др. [c.191]

Большинство аморфных полимеров может находиться в трех физических состояниях стеклообразном, высокоэластическом и вязкотекучем. На этой основе полимерные материалы можно разделить на три группы. В первую группу включаются все жесткие полимеры, неспособные к растяжению и большим упругим деформациям, например полистирол. Ко второй группе относятся высокоэластичные полимеры, способные обратимо деформироваться на многие сотни процентов например, натуральные и синтетические каучуки, различные типы резин. К третьей группе относятся пластичные полимеры, обнаруживающие текучесть при воздействии внешних сил, например низкомолекулярные полиизобутилены. [c.486]

Явление вынужденно-эластической деформации полимеров было подробно изучено Лазуркиным С понижением температуры механическое напряжение, необходимое для перестройки молекул (предел вынужденной эластичности), повышается. Температура, при которой полимер начинает разрушаться при малых деформациях, а вынужденно-эластической деформации не наблюдается, представляет собой температуру хрупкости полимера. Таким образом, в стеклообразном состоянии для полимеров следует различать зону вынужденно-эластических деформаций и зону хрупкости. Температура хрупкости зависит от ме> молекулярного взаимодействия, плотности упаковки молекул, а также от молекулярного веса полимера Температуры стеклования и хрупкости высокомолекулярных стекол, определенные при одинаковых скоростях деформации, иногда образуют интервал в несколько десятков градусов. Так, если для полистирола интервал Тс—Гхр составляет около 10 °С, то для полиметилметакрилата он равен 100 °С, а для поливинилхлорида достигает даже 170 С Ч [c.124]

Гвсрдос стекловидное состс яние гюлимера сохраняется до О . Выше этой температуры полимер постепенно переходит в .частичное состояние, причем эластические деформации увеличиваются с повышением температуры. Одновременно в полимере появляется пластичность, возрастающая с повышением температуры. При 145—155 полистирол можно перерабатывать в изделия прессованием, а при 180—220°—литьем под давлением. Выше 200° начинается термическая и окислительная десч рук-ция по, 1имера, ускоряющаяся с повышением температуры (рис. 93). При температуре около 300° полистирол разрушается, основным продуктом деструкции является мономер. В атмосфере азота деструкция иолимера происходит при значительно более высокой температуре при 300° полистирол де-пол имер изуется в азоте крайне медленно (рис. 94) и только при 375—400 скорость деполимеризации начинает приближаться к скорости деполимеризации полистирола на воздухе при 200 (рис. 95). [c.362]

Поливинилкарбазол представляет собой слегка желтоватый, прозрачный стекловидный полимер аморфной структуры. Вследствие линейности макромолекул полимер имеет пластические свойства (при температуре выше 200"). Коэффициент преломления полимера довольно высок и составляет 1,69—1,7, что на 15— 20% превышает величину показателя преломления полиметилмет-акрилата и полистирола. Поливинилкарбазол отличается высокой -твердостью, сохраняюш,ейся и при 90 . Механические свойства полимера остаются почти неизменными даже при длительном нагревании (170—-180 ). В отличие от большинства линейных по- шмеров поливинилкарбазол обладает низкой текучестью при температурах ниже температуры его размягчения. Даже длительное 1агревание (170 ) полимера, находящегося под нагрузкой, не вызывает заметной его деформации. [c.391]

Фламерфельт [24] исследовал влияние эластичности непрерывной вязкоэластичной фазы на деформацию и дробление ньютоновской диспергируемой фазы. В качестве непрерывной фазы он использовал водный раствор полиакриламида, а в качестве диспергируемой фазы — раствор низкомолекулярного полистирола в дибутил-фталате. Было показано, что существует минимальный размер капли соответствующий данной жидкой системе, по достижении которого дробление прекращается. Увеличение эластичности непрерывной фазы приводит к возрастанию минимального размера капель и критической скорости сдвига, при которой происходит дробление капель, поскольку конечное значение напряжения сдвига зависит от величины У- В соответствии с полученными ранее результатами увеличение вязкости непрерывной фазы приводит к обратному эффекту. Фламерфельт обнаружил также интересное явление в условиях неустановившегося сдвигового течения (ступенч тое изменение прикладываемого напряжения) минимальный размер капли и критическая скорость сдвига значительно меньше получаемых при постоянном напряжении сдвига. Поэтому он предположил, что диспергирование в вязкоэластичной среде должно протекать более полно при переменных условиях сдвига. Действительно, именно такие переменные условия сдвига реализуются в узком зазоре между гребнем ротора и стенкой смесительной камеры, а также в экструдере, снабженном смесительным устройством барьерного типа . [c.390]

Грессли с сотр. [22] установил, что при экструзии полистирола со скоростью 1—3 мм/с при 160—180 °С степень ВЭВ DIDq на расстоянии 0,1 см от выхода из капилляра составляет 90 % от максимальной. Остальные 10 % ВЭВ развиваются на расстоянии 3 см от выхода из капилляра. Что же представляет собой обратимая деформация на участке длиной 0,1 см [c.474]

Почти все опубликованные данные о дроблении поверхности экструдата получены на каналах круглого сечения. Между тем в процессах переработки полимеров приходится иметь дело с фильерами самой различной формы. Влахопулос и Чен [48], исследуя течение расплава полистирола в щелевых каналах, установили, что критическое напряжение сдвига на стенке щели выше, чем в капиллярах. Применяя критерий релаксирующей деформации сдвига, Влахопулос и др. [49, 50] разработали для монодисперсного ПС критерий разрушения экструдата 2,65 (М , Л1г+1/Му, величина которого для начала дробления поверхности экструдата может составлять от 1 до 10 (в зависимости от выражения, используемого для описания податливости расплава). В этих же работах показано, что отношение средней величины релаксирующей деформации сдвига в случае щели к деформации на стенке капилляра равно 1,4. [c.478]

Совместное решение уравнений равновесия и энергии деформации позволяет полностью описать процесс свободного раздува (т. е. предсказать форму пузыря и распределение толш,ины). На рис. 15.9 и 15.10 представлены некоторые экспериментальные данные, сравниваемые с результатами, предсказанными теорией [24]. При этом использованы различные полимеры (в том числе полистирол, ударопрочный полистирол, адетобутират целлюлозы), которым можно придавать форму от полусферы до больших сфероидальных пузырей, а также жесткий ПВХ, ПВХ, модифицированный акрилом, литьевой ПММА и поликарбонат, из которых нельзя сформовать ничего, кроме полусферы из-за разрывов пузыря. На рис. 15.9 для сопоставления показаны расчетная и экспериментальная формы пузыря, а на рис. 15.10 — степени вытяжки. Очень хорошее соответствие между теорией и экспериментом подтверждает предположение о том, что раздув разогретого полимерного листа можно рассматривать как чисто обратимую деформацию. [c.573]

Термоформование чашки. В Примере 15.1. приведен расчет распределения толн1ины плоского листа, подвергаемого термоформованию в конической форме. Рассмотрите процесс формования чашки диаметром С см и высотой 10 см из листа ударопрочного полистирола толщиной 1,5 мм. Подобно тому как -по сделано в Примере 15.1, выведите выражение для распределения толщины стенок чашки. Сделайте следующие допущения свободный пузырь имеет сферическую форму до тех пор, иока его вершина не достигнет дна формы как только пузырь коснется стенок формы, деформация его прекращается толщина свободного пузыря в любой момент его деформирования иростраиственио однородна. Заполнение углов формы, после того как [c.584]

Существенное улучшение технологических свойств каменноугольного пека достигается модификацией фенолоформал1>де-гидными смолами, фурановыми производными, полистиролом [2-103]. Эти добавки позволяют уменьшить трещинообразование и деформацию изделий при спекании. [c.127]

Многочисленные исследования при ВД+ДС были проведены на органических соединениях, особенно на веществах, способных полимернзоваться. Действие ВД+ДС на различные полимеры вызывает разрыв от. дельных С—С-связей в длинных полимерных молекулах, и при этом образуются свободные радикалы. В опытах с полимерами, содержащими двойные связи, происходит поперечное соединение полимерных цепей с образованием сетчатого высокомолекулярного продукта. Такие опыты были проведены, например, с полистиролом и другими полимерами с ненасыщенными связями. Таким образом, при действии ВД+ДС из больших молекул полимера частично образуются радикалы, реагирующие затем с исходными молекулами полимера. Здесь опять видна аналогия с действием ударных волн на подобные полимеры (см. раздел 22), поскольку в обоих случаях возникают пластические деформации в веществе. Если же подвергать ВД+ДС полимеры без двойных связей между углеродными атомами, то вместо образования полимеров пространственного строения имеет место получение высокомолекулярных соединений с менее крупными молекулами, что свидетельствует о деструкции исходного полимера. [c.223]

Для стеклообразных полимеров особенно важна способность выдерживать длительное действие внешней силы (нагрузки) при сохранении размеров в заданных пределах. Это определяется величиной и закономерностями ползучести. На рис. 10.6 показаны кривые ползучести полистирола при разных нагрузках. Видно, что при нагружении мгновенно увеличивается длина образца за счет развития упругой деформации (деформация пружины). Далее развивается замедленная упругость, качественно аналогичная развитию высокоэластической деформации (элемент Кельвина — Фойхта). Эта замедленная упругость характеризует развитие вынужденно-эластической деформации. Далее возможны два случая либо деформация перестает увеличиваться после достижения определенной величины, либо она развивается непрерывно. В первом случае мы говорим, что имеет место затухающая ползучесть, во втором случае — незатухающая ползучесть. Последняя развивается как за счет истинно необратимой, так и за счет замедленной вынужденноэластической деформации без образования шейки. Полимер может применяться как конструкционный материал только в том случае, если под действием заданной нагрузки в нем развивается затуха- [c.151]

Хрупкий стеклообразный полимер, например полистирол (ПС), деформируется до разрушения по кривой типа кривой / на рис. 12.16, б. Это типичная кривая хрупкого разрушения. Однако тот же полистирол прн более высокой температуре может обнаружить явление вынужденно-эластической деформации (см. гл. 10) и дефор-мироватьс ч по кривой типа кривой / па рнс. 12.16, а. При этом образуется шейка так же, как у полиэтилена высокой плотности. Макромолекулы полистирола в шейке также ориентированы в направлении растяжения. Если теперь из шейки вырезать образец и испытать его отдельно при обычной температуре, снян кривую а— к, то эта кривая будет иметь вид кривой 2 на рис. 12.16, о. Видим, [c.192]

Температура и скорость деформации. С ростом скорости деформации или при понижении температуры прочность увеличивается, а разрывное удлинение проходит через максимум. При средних скоростях деформации 1дяр примерно пропорционален логарифму скорости деформации. Так, с увеличением скорости деформации полистирола с 5 до 15 мм/с прочность увеличивается с 52 до 67 МПа. [c.207]

Завнсимость деформации от напряжения. При деформации Многих Стеклообразных полимеров (полистирол, полимстнлмет- [c.211]

ТЕПЛОПЕРЕДАЧА, см. Теплообмен. ТЕПЛОПРОВОДНОСТЬ, см. Теплообмен. ТЕПЛОСТОЙКОСТЬ полимеров, Т. стеклообразных н кристаллич. иолимеров — сиособиость сохранять твердость (т. е. не размягчаться) прп повышении т-ры. Количеств, критерий Т. в атих случаях — т-ра, ири к-рой деформация образца в условиях действия пост, нагрузки не превышает нек-рую величину. Верх, предел Т. стеклообразных полпмеров — стеклования температура, кристаллических — т-ра плавления (см. Плавление). Определяют Т. стандарти-зов. методами, иаир. по Мартенсу или ири изгибе образца. Значения Т. ио Мартенсу для нек-рых термопластов (в °С) винипласт — 65—70, иоли-е-капроамид — 50—55, поликарбонат па основе бисфенола А — 115—125, полиметилметакрилат — 60—80, полистирол — 80. [c.564]

По фазовому состоянию не содержащие наполнителей (ненаполненные) ТП м. б. одно- и двухфазными аморфными, аморфно-кристаллическими и жидкокристаллическими. К однофазным аморфным ТП относятся полистирол, полиметакрилаты, полифениленоксиды, к-рые эксплуатируются в стеклообразном состоянии и обладают высокой хрупкостью. По св-вам им близки стеклообразные аморфно-кристаллич. ТП, имеющие низкую степень кристалличности (менее 25%), напр, поливинилхлорид, поликарбонаты, полиэтилентерефталат, и двухфазные аморфные ТП на основе смесей полимеров и привитых сополимеров, напр, ударопрочный полистирол, АБС-пластики, состоящие из непрерывной стеклообразной и тонкоднспергир. эластичной фаз. Деформац. теплостойкость таких ТП определяет т-ра стеклования, лежащая в интервале 90-220 °С. [c.564]

В пром-сти П. у. получают гл. обр. термич. полимеризацией в массе по непрерывной схеме так же, как и полистирол, и т. наз. блочно-суспензионным способом по периодич. схеме. В первом случае бутадиеновый или бутадиен-стироль-ный каучук измельчают и растворяют в стироле (4-15%-ная концентрация). При нагр. и интенсивном перемешивании р-ра параллельно протекают полил1еризация стирола и прививка его на каучук. После образования 2-3% полистирола реакц. среда расслаивается на стирольную фазу (р-р полистирола в стироле) и каучуковую (р-р каучука и привитого сополимера в стироле). Образование привитого сополимера протекает на границе раздела фаз. Структура, размеры дискретной каучуковой фазы, содержание в ней окклюдированного полистирола зависят от интенсивности перемешивания, концентрации основных компонентов и модифицирующих добавок. При степени превращения стирола 30-40% реакц. система из-за высокой вязкости становится стабильной и перемешивания уже не требуется. На завершающей стадии процесса происходит частичное сшивание каучука в частицах микрогеля, в результате чего возрастает их устойчивость к сдвиговым деформациям. Продукт представляет собой расплав П. у., содержащего 0,5-10% непрореагировавшего стирола, к-рый удаляют в вакууме, а полимер гранулируют. [c.25]

К С. первого типа относят набухшие в р-рителях сетчатые полимеры, напр, полистирол с поперечными диви-нилбензольными мостиками . Их обратимая деформация обусловлена энтропийным эффектом распрямления и восстановления свернутой конформации участков макромолекулярных цепей, находящихся между хим. узлами сшивки. Поскольку энергия хим. связи очень велика, такие С. обратимо деформируются в пшроком интервале т-р от точки кристаллизации р-рителя до начала термич. распада р-рнтеля или полимера при высоких т-рах. [c.448]

Следует отметить, что при высоких скоростях течения происходит не только ориентация асимметричных частиц, но также их деформация или растяжение, а это приводит к появлению нового вида двойного лучепреломления — деформационного или эластического, которое устраняется при снятии деформирующего усиления. Эластическое двойное лучепреломление особенно удобно наблюдать в прозрачных пленках и гелях полимеров (полистирол, полиметилметак-рилат, желатино-глицериновые студни и др.), где это явление практически используется для изучения распределения напряжений в образце (С. Соколов). [c.66]

Существенное влияние на физические свойства полимеров оказывают четыре фактора, характеризующие структуру макромолекул (полимерных цепей). Один из факторов - средняя длина цепи, к другим трем факторам относятся сила взаилюдействия между полимерными цепями, регулярность упаковки цепей и жесткость отдельных цепей, a юe сильное меж-молекулярное взаимодействие возникает, когда цепи имеют поперечные. мостики, т.е, образуют друг с другом хи.мические связи. Этот процесс называют сшиванием, он часто происходит при нагревании, Образование поперечных связей замыкает полимерные цепи в трехмерную сетку, поэтому таким поли.мерам при нагреве уже нельзя придать новую форму. Жесткие полимеры такого типа называют термоактивными К ним относятся полиэфирные, эпоксидные, алкидные и другие с.мольг Трехмерная (сшитая) структура позволяет эластомерам (напри.мер, каучук) долго вьщерживать достаточно высокие те.мпературы и циклические нагрузки без остаточной деформации. Многие перспективные полимеры, напротив, термопластичны и размягчаются при нагреве (например, полиолефины, полистирол и др ). [c.48]

Определение температуры хрупкости по Фраасу битум каучуковых смесей не всегда соответствует ГОСТу 11507-65, по которому она фиксируется с момента появления трещин. Это также связано с изменением характера разрушения при введении каучука. Для битума характерно хрупкое разрушение когда напряжения развивающиеся в местах дефектов структуры, достигают прочности битума, происходит быстрый рост трещин, так что разрушение образца отмечается при температуре испытани практически одновременно с появлением трещин. Характерны рисунок такого разрушения — гиперболическая кривая (рис. 1а). В случае битум-каучуковой смеси разрушению предшествует значительная обратимая деформация, характерная для каучуков-[11]. Поэтому картина разрушения иная (рис. 16) сначала на поверхности образца появляются мельчайшие трещинки, как волоски (закрытого типа), которые при снятии нагрузки затягиваются и поверхность образца снова становится гладкой. Развитие (разрастание) трещин при многократно повторяющихся нагруже-ни ях-разгружениях сдерживается благодаря способности каучука к релаксации возникающих напряжений, и поэтому собственно разрушение (как разрыв сплошности) наступает при гораздо более низких температурах. Этот температурный интервал между возникновением микротрещины и разрушением может быть очень большим (5—40°С). Наличие такого интервала и его величина определяются как содержанием каучука в смеси, так и типом каучука. Такой механизм разрушения имеет некоторую аналогию, с разрушением образцов пластмасс (например полистирола) при введении в них каучука для придания ударной прочности разрушение всего образца предотвращается благодаря образованию большого количества малых трещин, которые являются ограниченными [2]. Таким образом, при испытании по Фраасу битум-каучуковых смесей в общем случае наблюдаются две характерные температуры—появления трещин и собственно разрушения. Следует отметить также, что может иметь место значительны разброс экспериментальных данных вследствие проявления статистической природы прочности [11]. [c.126]

Деформация смоляной фазы осуществляется лишь тогда, когда силы взаимодействия частиц смоляного наполнителя с каучуком будут велики, но не будут п4)евышать энергию когезии смоляной фазы. Такую связь частиц полимерного наполнителя с каучуком обеспечивают адгезионные силы, однако значительное влияние оказывает и совулканизация смоляных частиц с каучуком. Резкая разница, например, остаточной деформации и сопротивления раздиру между полистиролом (насыщенным полимером) и сополимером стирола с 5% бутадиена видна на рис. 35. С увеличением содержания стирола в высокостирольной смоле при равном общем содержании стирола у всех вулканизатов резко повышается остаточная деформация, что объясняется деформацией смоляной фазы и возрастанием гистерезисных свойсгв каучуко-смоляных структур за счет прочного связывания каучука с высокостирольным поли- [c.77]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология