Кристалличность влияние на механические свойства

При переходе чистого гомополимера из кристаллического (или частично кристаллического) в аморфное состояние его физические и механические свойства, морфологические и структурные характеристики и термодинамические параметры претерпевают соответствующие изменения. Так, например, в кристаллическом состоянии гомополимер представляет собой твердое высокопрочное вещество, в то время как в расплавленном состоянии он может уже приобрести свойства жидкости с низкой текучестью. Однако, если молекулярный вес образца достаточно высок, расплав приобретает каучукоподобные свойства (высокую эластичность). Влияние кристалличности на механические свойства выражается в понижении модуля упругости после плавления в 10 —10 раз в частности, механическую прочность волокон можно объяснить наличием в них ориентированных кристаллических участков. [c.31]

С увеличением степени кристалличности физико-механические свойства полимеров улучшаются. Повышается прочность на разрыв, теплостойкость и т. д. При этом на механические свойства полимеров оказывает значительное влияние тип кристаллической структуры. Под нагрузкой легче разрушаются крупные структурные элементы и труднее микрокристаллические. [c.35]

Наблюдаемое на практике при хранении или эксплуатации изменение свойств полимерного изделия может быть обусловлено как процессами чисто химической природы (окисление), так и процессами в основе которых лежат физические явления (кристаллизация, рекристаллизация и т. п.). Можно думать, что последние в боль-щей степени оказывают влияние на тип и степень совершенства надмолекулярных образований, а следовательно, и на комплекс эксплуатационных свойств. Рис. 3.2 иллюстрирует наличие связи между степенью кристалличности и механическими свойствами образцов полипропилена в процессе термостарения [10, 26—29]. Как следует из этого рисунка, изменение механических свойств полипропилена при тепловом старении согласуется с изменением степени его кристалличности. В начальный период теплового старения увеличивается разрушающее напряжение и несколько уменьшается отно- [c.70]

Кристалличность. Знание степени кристалличности важно для оценки проницаемости и селективности таких полимерных мембран, как сплошные пленки (включая тонкие поверхностные слои асимметричных ацетатцеллюлозных мембран), диализные мембраны и мембраны для разделения газов. Кроме влияния на перенос вещества кристалличность воздействует на различные параметры, влияющие на химические и механические свойства, что приводит к изменению свойств мембраны со временем. [c.71]

Полимеризация этилена может быть проведена под влиянием -облучения. При дозе облучения 36 мегарентген ст( пень пре-вращения этилена в полимер достигает 12,5% уже при давлении 84 ат. Одновременно с процессом полимеризации под влиянием 7-облучения происходит частичная деструкция образовавшегося полимера с последующим соединением продуктов деструкции в новые макромолекулы преимущественно сетчатой формы. Такой полиэтилен размягчается при более высокой температуре, чем полиэтилен высокого давления, имеет меньшую текучесть в размягченном состоянии и не растворяется даже при нагревании. При более высоких давлениях (100 ат и выше) и обычной температуре, а также при значительно меньших дозах облучения (4,5 мегарентген) можно получить твердый полиэтилен с удовлетворительными механическими свойствами. С пони>кением температуры полимеризации возрастает плотность полиэтилена (до 0,95 г см ) и степень его кристалличности. [c.195]

Введение атомов хлора в молекулу полиэтилена приводит к изме-нию его физических и физико-механических свойств по мере увеличения содержания хлора снижается кристалличность и возрастает эластичность, снижается температура плавления. Влияние атомов хлора начинает эффективно сказываться на свойствах полиэтилена уже при 15—20%-ном содержании его —хлорированные продукты становятся мягкими и каучукоподобными. При увеличении содержания хлора выше 40% образцы постепенно становятся более жесткими, их температура хрупкости и размягчения повышается. [c.164]

Степень ориентации целлюлозы, т.е. степень ориентации кристаллитов, оценивают по углам направления микрофибрилл к оси волокна (см. 8.6.2). Два показателя вместе - степень кристалличности и степень ориентации - определяют плотность упаковки целлюлозы. Плотность упаковки оказывает влияние на механические свойства, физикохимические свойства (способность к набуханию и растворению), химическую реакционную способность. У хлопковой целлюлозы плотность упаковки выще, чем у древесной. [c.244]

На основании изложенного в предыдущих главах можно сделать вывод о влиянии фазового состояния полимера на изменение его свойств при наполнении. В присутствии наполнителя изменяются условия кристаллизации, а следовательно, общая степень кристалличности и характер надмолекулярных образований. Эти факторы, влияющие на свойства кристаллических полимеров и в отсутствие наполнителя, определяют также механическое поведение наполненных кристаллических полимеров. Следует иметь в виду, что часто наполнитель вводят в полимер именно с целью повлиять на характер кристаллизации и структурообразования и тем самым на его механические свойства. В кристаллические полимеры наполнитель вводят в меньших количествах, чем в аморфные, и возникновения структурной сетки наполнителя там не наблюдается. Как уже отмечалось, в случае достаточно тонких прослоек полимера между частицами наполнителя процесс кристаллизации тормозится, и в пределе кристаллизация может не происходить. [c.174]

Большинство винильных полимеров образованы в основном присоединением типа голова к хвосту чередование присоединений различного типа приводит к потере регулярности, что, в свою очередь, находит отражение в уменьшении степени кристалличности и, таким образом, оказывает влияние на механические свойства материала. [c.14]

В отношении изменений механических свойств под действием облучения полиэтилентерефталат вполне устойчив при умеренных дозах облучения. Разрывные прочность и удлинение увеличиваются при облучении дозами примерно до 50 Мрад, а при дозах 100—500 Мрад (облучение в реакторе) полиэфир интенсивно окрашивается. Сообщалось, что степень кристалличности, определяемая рентгенографически, при облучении увеличивается [304], уменьшается [305] или не меняется [300]. Снижение температуры стеклования при облучении в атомном реакторе дозами больше 1000 Мрад [306] является, вероятно, следствием снижения молекулярного веса полимера, а также пластифицирующего влияния образующихся низкомолекулярных продуктов деструкции. [c.193]

Аморфность и кристалличность полимеров, а также ориентация и кристаллизация макромолекул в процессе деформации тесно связаны с химической природой макромолекул, их пространственным строением и другими факторами молекулярной структуры полимеров. Отсюда удается проследить ее влияние на основные механические свойства полимеров. [c.90]

Относительная устойчивость кристаллитов различных полимеров может быть качественно оценена сравнением их соответствующих температур плавления. Последние могут варьировать в широких пределах, но почти у всех полукристаллических полимеров они выше комнатной температуры. Это обстоятельство является благоприятным с точки зрения технологии пластических материалов, так как оно позволяет использовать все преимущества полезных механических свойств, которые придает многим полимерным материалам кристалличность. Однако небольшое число полимеров плавится ниже комнатной температуры, и практическое значение их связано с эластичными свойствами, которые они могут проявлять в аморфном состоянии. Влияние молекулярной структуры на температуру плавления далеко не ясно, и тем не менее оно поучительно при сравнении полимеров различных типов. [c.416]

Ряд авторов публикует работы по изучению физических, химических и механических свойств полиэтилена, определению кристалличности полиэтилена и температур плавления [208—211 ], кинетике кристаллизации [212], фракционированию и определению молекулярных весов [213, 214], статистической механике разбавленных растворов [215], плотности растворов полиэтилена [216],ориентации в полиэтилене [217—219] и влиянию ориентации на сорбционную способность полимеров [220] и на теплопроводность [221], ядерной магнитной релаксации в полиэтилене [222], зависимости сжимаемости от температуры при больших давлениях [223], влиянию на аутогезию молекулярного веса, формы молекулы и наличия полярных групп [224], фрикционных свойств полиэтилена [225], скорости ультразвуковых волн в полиэтилене [226], реологического поведения полиэтилена при непрерывном сдвиге [227], инфракрасного дихроизма полиэтилена [228], плотности упаковки высокополимерных соединений [229], кристалличности и механического затухания полиэтилена [230], межкристаллической ассоциации в полиэтилене [231], принципа конгруэнтности Бренстеда и набухания поли- [c.188]

Показано, что высокая кристалличность обеспечивает повышенную механическую прочность изделий из полиамидов, перерабатываемых на литьевых машинах . Исследованию влияния степени кристалличности, ориентации, размеров и форм сферолитов на механические свойства полиамидов, природы усталости и разрушения полиамидных волокон посвящен ряд работ 7 - . [c.416]

КРИСТАЛЛИЧНОСТЬ и ЕЕ ВЛИЯНИЕ НА МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ПОЛИМЕРОВ [c.5]

Степень кристалличности, которая оказывает весьма большое влияние на механические свойства кристаллических полимеров, может быть определена различными методами, однако все известные методы дают только приблизительные результаты. Наиболее простым н в то же время достаточно точным для практических целей является метод определения степени кристалличности по плотности полимера, поскольку степень кристалличности прямо пропорциональна плотности. [c.22]

Большая степень кристалличности свойственна полимерам без боковых ответвлений с равномерным распределением вдоль цепи групп ОН, СО, СООН. Макромолекулы с неупорядоченной структурой цепи, а также сополимеры, образованные одновременной полимеризацией двух разных мономеров, почти всегда аморфны. Степень кристалличности оказывает некоторое влияние на механические свойства полимера (прочность, твердость, предел текучести), реакционную способность и т. д. Элементарные ячейки кристаллических полимеров в основном относятся к низшим сингониям (триклинная, моноклинная, ромбическая),. [c.275]

На механические свойства полимерных покрытий оказывают влияние не только химическое строение полимера, но и структура его макромолекул, так как свойства полимера заметно изменяются с переходом его из аморфного в кристаллическое состояние. С увеличением степени кристалличности возрастает плотность, твердость, жесткость и прочность пленки, но снижается ее упругость и эластичность. [c.109]

Определены механические свойства Изучен эффект кристалличности продукт анализировали методом рентгеновской дифракции Описана аппаратура для проведения привитой сополимеризации Критически рассмотрен метод прививки в паровой фазе Исследовано влияние температуры, при которой проводится облучение, на реакцию прививки [c.87]

Общие закономерности кристаллизации одинаковы для всех полимеров. Специфика кристаллизации эластомеров обусловлена развитием процесса при низких температурах, малой скоростью для большинства каучуков и резин, а также малой степенью кристалличности эластомеров по сравнению с другими полимерами. Специально следует рассмотреть закономерности влияния кристаллизации на механические свойства эластомеров, так как эластомеры в отличие от других полимеров в обычных условиях эксплуатации представляют собой высокоэластические расплавы. В результате кристаллизации увеличивается их жесткость, ухудшается весь комплекс эластических свойств. [c.5]

Другая особенность полисилоксанов, отличающая их от остальных эластомеров, — это высокая предельная степень кристалличности Ссо 60%. С ней связаны особенности влияния кристаллизации полисилоксанов на их механические свойства (см. гл. VI). Непосредственное наблюдение за деформацией пленки сферолитной структуры показало, что разрушение ее происходит до того как начинается деформация сферолитов . [c.175]

Влияние структуры поли-ж-фениленизофталамида на его динамические механические свойства иллюстрируется данными табл. II.8. Из табл. II.8 видно, что как изменение структуры поли-ж-фениленизофталамида в аморфном состоянии, так и увеличение степени кристалличности весьма заметно влияет на положение [c.87]

Мак-Крам [47] изучал также динамические механические свойства сополимеров ТФЭ и ГФП. Влияние ГФП трудно отделить от эффектов, определяемых различной степенью кристалличности, и вопрос этот слишком сложен, чтобы рассматривать его более детально. На рис. 7 показаны противоположные влияния количества ГФП и степени кристалличности на модуль сдвига (по данным Мак-Крама). Увеличение содержания ГФП приводит к сдвигу перехода и смещению модуля в область более низких температур наиболее ясно это видно, когда кривые приближаются к области температур плавления, т. е. выше 227 С (500 К). При более низких температурах влияние ГФП не столь явно, так как кристалличность образца также меняется. На рис. 8 показано влияние количества ГФП на переход Та, рассмотренный в предыдущем разделе. [c.424]

В задачу работы входило экспериментальное изучение влияния условий шприцевания на особенности строения пленок, определяющие их оптические и механические свойства, например на качество поверхности, кристалличность структуры и ориентацию молекул и анализ полученных результатов. Условия шприцевания влияют и на другие важные свойства пленок, такие, как проницаемость, скользкость, склонность к образованию статических зарядов. Эти характеристики не будут рассматриваться, так как такие свойства легко варьировать, меняя рецептуру композиции. Кроме того, в отличие от оптических и механических свойств, эти показатели могут изменяться и при второстепенных операциях процесса формования. [c.254]

Давно установлено, что природа растворяющей смеси, из которой отливают плотную полимерную мембрану, оказывает существенное влияние на физические, механические свойства и проницаемость [6]. Джоунс и Майлс (7] обнаружили, что, например, прочность и удлинение при растяжении для пленок из нитрата целлюлозы зависят от природы растворителя, из которого они получены. Считая, что наиболее аморфные пленки должны иметь большую прочность при растяжении, они предположили, что кристалличность увеличивается в ряду растворителей метанол < эфир — спирт (2 1) < ацетон. Триацетат целлюлозы может кристаллизоваться в пластинчатые кристаллы только из раствора в нитрометане (8], в то время как пластинчатые монокристаллы полиакрилонитрила получаются из раствора в пропиленкарбонате, а аморфные гели — из более сильных растворителей диметилформамида и диметилацетамида [c.230]

Механические свойства [37, 38, 50]. Типичные механические свойства полимера приведены в табл. 98 [50]. Кривые деформация— напряжение для отпрессованных брусков показаны на рис. 56. Модуль, рассчитанный из наклона кривой при 23°, составляет 31 640 кг/см . Это связано с высокой плотностью и кристаллической природой полимера. Влияние степени кристалличности на такие механические свойства, как модуль при растяжении, предел текучести и удлинение при разрыве, показано на рис. 57. При повышенной степени кристалличности от 75 до 88% модуль увеличивается на 75% и предел текучести на 30%. Удлинение при той же степени кристалличности падает до 30% первоначальной величины. [c.426]

Известно, что кристаллизация полимеров приводит к повышению твердости, модуля упругости, прочности и других механических характеристик. В зависимости от условий кристаллизации можно получать образцы с разной степенью кристалличности и таким путем оказывать существенное влияние на механические свойства полимерного тела. [c.330]

Давно замечено , что увеличение степени кристалличности полимера, например полиэтилена, способствует понижению скорости его окисления. В этой же работе показано, что окисление происходит преимущественно в аморфных участках линейного полиэтилена с высокой степенью кристалличности (об этом свидетельствовало восстановление физико-механических свойств хрупкого в результате окисления в течение 48 ч при 100 °С полиэтилена после расплавления и медленного охлаждения). Попытки установить корреляцию между исходной степенью кристалличности и скоростью ухудшения физикомеханических характеристик полимера вследствие термоокисления отражают стремление исследователей выяснить влияние степени упорядоченности на процесс, хотя, как это стало уже вполне очевидным (см. предыдущий раздел), многие свойства кристаллизующихся полимеров определяются именно спецификой надмолекулярных структур, а степень кристалличности отнюдь не является достаточной характеристикой структуры полимера. [c.147]

Влияние кристалличности на механические свойства полигексаметиленадипинамида исследовали Баккаредда и Бутта [9631 поверхностную пленку и другие структурные эффекты в найло-новом волокне — Симменс [964] и Швертассек [965]. [c.262]

О влиянии длины цепей и их распределения на механические свойства изотропных и подвергшихся ориентационной вытяжке полимеров в литературе имеются весьма противоречивые сведения. Имеются данные о линейной зависимости между прочностью капронового волокна и величиной обратной молекулярной массы , но это — кристаллизующийся полимер и поэтому к подобным корреляциям следует отнестись осторожно. Наиболее существенные изменения прочности связываются с областью молекулярных масс З-Ю —15 10 т. е. там, где резко меняется прочность изотропного полимера. Обнаруживается также линейная зависимость между логарифмом прочности волокна и обратной величиной молекулярной массы полимеров, однако, в случае волокон, которые всегда кристалличны, тип зависимости любого параметра от М связан не с готовой структурой, а с технологической предысторией, где доминируют реологические факторы. Для ориентированных пленок поливинилацетата наблюдается линейное увеличение прочности с молекулярной массой. Однако эта зависимость четко проявляется лишь по достижении молекулярных масс, при которых прочность изотропного поливинилацетата становится неизменной. При изучении аморфных полиметилметакрилата, полистирола и поливинилацетат, получаются близкие результаты, хотя соответствующие зависимости не являются строго линейными. На механические свойства ориентированных полимерных материалов гораздо больше влияют условия формован 1я и вытяжки волокон и пленок [22].-Влияние молекулярной массы на механические свойства линейных аморфных полимеров следует оценивать с учетом изложенных представлений об их квазисетчатом строении. Прочность и другие механические свойства полимеров определяются их строением, однако при формовании и вытяжке волокон молекулярная масса полимера регулирует протекание процессов ориентации макромолекул, определяя структурные особенности и свойства получаемых полимерных материалов. [c.197]

Наибольшее влияние на свойства ХСПЭ (как и на свойства ХПЭ) оказывают молекулярная масса, разветвленность и степень кристалличности исходного ПЭ. Для получения ХСПЭ используется ПЭ различной структуры со средней молекулярной массой 20—30 тыс. С увеличением молекулярной массы (>30 тыс.) уве-.лшчивается жесткость полимера, уменьшается его термопластичность, ухудшаются технологические свойства получаемого ХСПЭ, повышаются остаточные деформации композиций на его основе.. С уменьшением средней молекулярной массы (<18 тыс.) ухудшаются физико-механические свойства вулканизатов. Наилучшими (свойствами обладают ХСПЭ, полученные из полиэтиленов, имеющих однородный состав по молекулярной массе, регулярную структуру, большую степень кристалличности. Такими свойствами обладает ПЭ высокой плотности, поэтому новые типы ХСПЭ выпускаются на его основе [57, 58]. [c.36]

При изучении влияния ГМЦ на механические свойства отдельных целлюлозных волокон [785] высказано предположение, что легкоэкстрагируемые иолисахариды, в частности ксилан, сильнее влияют на прочность волокон, чем те, которые экстрагируются с большим трудом. Удаление ГМЦ ведет к увеличению стеиени кристалличности и тем самым к повышению внутренней связи в целлюлозе. Делается заключение о важности прочностных свойств волокон ио сравнению с внутренней связью в целлюлозе. Отмечается, что ответвления гемицеллюлозных цепей должны быть более легко деформируемыми, так как они препятствуют установлению тесной связи цеией друг с другом с помощью водородных мостиков, [c.380]

На механические свойства, а также такие свойства, как проницаемость н электрическая прочность, в значительной степени влияют свойства исходного ПТФЭ и методы его переработки. Выяснено, что многие механические свойства мало зависят от молекулярной массы полимера, если степень кристалличности и пористость образцов одинаковы [72]. Исключение составляют разрушающее напряжение при растяжении, предел текучести и удлинение при разрыве. Для первого значения максимальное отклонение за счет увеличения М составляет 25, для второго 50 и для третьего 20%. Следовательно, увеличение М приводит к повышению прочности при растяжении и снижению относительного удлинения. Однако влияние М на эти свойства всегда будет носить более сложный характер, поскольку одно-вре.менно с изменением М изменяется и степень кристалличности образцов, а иногда и их пористость. [c.49]

Предполагается, что механические свойства полимеров должны зависеть от принципиальных характеристик взаимного расположения молекул, т. е. морфологии кристаллов, и молекулярной ориентации, которые настолько тесно связаны друг с другом, что любые попытки разделить их влияние будут в той или иной степени искусственными. Так, фактором, определяющим механическую анизотропию полиэтилентерефталата, является степень молекулярной ориентации, оцениваемая, например, по двулуче-прелрмлению. В табл. 10.5 приведены результаты измерения продольного модуля и модуля при кручении для волокон полиэтилентерефталата при комнатной температуре. Можно видеть,, что влияние степени кристалличности на эти модули мало по сравнению с влиянием молекулярной ориентации. Полагают поэтому, что в первом приближении неориентированные полимеры можн рассматривать как систему анизотропных упругих элементов с такими же упругими свойствами, как и у высокоориентированных полимеров [34, 351. [c.232]

Рединг [460, 461], Клайн с сотр. [462] и Никола [463] изучали строение цепи полиэтилена и влияние разветвлений на его кристалличность, динамико-механические и диэлектрические свойства. Показано, что с ростом разветвленности кристаллич- [c.229]

Динамико-механические свойства и влияние на них кристалличности и поперечных связей были изу1 ены Баккареда, Бутта [527—529] и другими [530—531] на полиэтиленах различной степени кристалличности полученного по методу Циклера полиэтиленов высокого давления и трех образцов, подвергнутых облучению в атомном котле в течение различного времени, т. е. сшитых и почти полностью аморфных. Определялась скорость распространения звука в образцах, модуль Юнга и температура перехода. Наряду с температурой стеклования Tg и температурой плавления кристаллитов Т , авторы наблюдали третью точку перехода T , расположенную на несколько десятков градусов выше Tg и характерную для полимеров с поперечными связями или достаточно выраженной кристалличностью. Авторы полагают, что при T полностью развивается сегментальная подвижность цепочек, начинающая проявляться при Tg. Кристалличность и ковалентные поперечные связи смещают Tg и Tf в сторону более высоких температур и обусловливают максимум на кривых потерь однако при очень высоких степенях [c.233]

Влияние молекулярновесового распределения на механические свойства исследовано на образцах полистирола с широким и узким распределением [12]. Прочность на разрыв и относительное удлинение при этом зависели от среднего молекулярного веса, значение которого находится между средневесовым и среднечисловым молекулярными весами. В то же время модуль упругости или модуль расплава не зависел ни от среднего молекулярного веса, ни от распределения по молекулярным весам образца. Тунг [13] провел сравнение прочностных свойств фракционированного и нефрак-ционированного образцов полиэтилена высокой плотности. Результаты сравнения показали, что прочностные характеристики, например удлинение при разрыве, предел прочности при растяжении и ударная прочность, были выше при большом молекулярном весе и узком распределении. С другой стороны, предел текучести и модуль упругости полиэтилена высокой плотности зависели от степени кристалличности образцов, но не зависели от распределения по молекулярным весам. [c.10]

Молекулярный вес и кристалличность оказывают большое влияние на механические свойства полимера. Применительно к промышленным полимерам связь между свойствами и этими параметрами изучена в разной степени в зависимости от того, насколько хорошо и точно удалось измерить молекулярновесовое распределение и степень кристалличности. [c.412]

О влиянии кристалличности на динамические механические свойства ПВФ и ПВФа публикаций еще не было. На рис. 9 представлены динамические механические спектры этих двух полимеров с предположительно типичной для них кристалличностью. Рассмотренные переходы, динамические механические испытания и (едва затронутые здесь) дополнительные диэлектрические измерения подробно обсуждаются в превосходной книге Мак-Крама, Рида и Вильямса [66]. [c.424]

Перейдем теперь к анализу теплостойкости других полимеров. Изучено влияние химического строения и степени кристалличности ряда полихинолинов и полиантразолинов на температуры стеклования и плавления, а также на динамические и статические механические свойства. Авторы [44] рассматривают данные полимеры как многофазные системы, считая, что аморфная часть материала состоит из нескольких фаз разной структуры, причем при нагревании возможна структурная перестройка. В результате происходит изменение свойств полихинолинов во времени даже в области умеренных температур. Кроме того, при нагревании до температур, лежащих существенно ниже температуры стеклования, происходит значительное снижение прочности и увеличение деформируемости. Динамические механические испытания не обнаруживают в данной области температур каких-либо заметных переходов, т. е. динамические характеристики при малоамплитудных деформациях практически не меняются во всем интервале стеклообразного состояния. Влияние химического строения (изомерии звена) на температуру стеклования аналогично влиянию строения для других систем (например, полиимидов). [c.180]

Таким образом, имеется основание предполагать, что существует значительная устойчивость поворотных изомеров полиарилатов дихлордиана. Этот результат открывает принципиальную возможность синтеза стереорегулярных поликонденсационных систем, в которых стереорегулярность может достигаться простым )1зменением условий синтеза. Одновременно становится очевидным, что в случае аром.атических полимерных систем изменение их структуры и свойств эффективнее всего осуществлять именно в условиях синтеза. Это подтверждается детальным исследованием, влияния условий синтеза упомянутых полиарилатов в условиях акцепторной полиэтерефикации на структуру и свойства [7]. Проведение реакции в гетерогенной среде позволяет в зависимости от температуры, порядка введения сомономеров, продолжительности процесса и т. д. в широких пределах варьировать кристалличность полиарилата на основе дихлордиана и изменять его механические свойства. [c.242]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология