Прочностные свойства степени кристалличности

Механические свойства кристаллических полимеров в существенной степени определяются структурой полимерных материалов. Размер и морфология кристаллических структур, степень кристалличности и дефектность кристаллических полимеров имеют решающее значение в определении его деформационных, прочностных и других механических характеристик. [c.391]

Большинство ПА, используемых в упаковке, обладают некоторой кристалличностью степень кристалличности сильно зависит от условий переработки, поскольку материал имеет узкий диапазон температур для кристаллизации. Пленки обычно сохраняют хорошую гибкость при низких температурах и замечательные прочностные свойства. Ввиду относительно высокой стоимости материала пленки часто получают соэкструзией с другими полимерами. [c.239]

Влияние рассмотренных выше морфологических особенностей строения на прочностные свойства проявляется лучше всего именно для эластомеров, благодаря характерной для большинства из них низкой предельной степени кристалличности. [c.210]

Одной из особенностей полимеров в высокоэластическом состоянии является изменение их физической надмолекулярной структуры при деформировании [И]. Оно может происходить по нескольким причинам развитие молекулярной ориентации, которое приводит к существенным изменениям прочностных свойств (обычно к увеличению их с ростом деформации) и степени кристалличности переход одного типа структуры в другой, например сферолитных в фибриллярные разрушение малопрочных связей в материале, следствием чего является так называемый эффект размягчения, [c.42]

Как было показано при определении хрупкой прочности и сопротивления разрезанию недеформированных образцов, изменение физической структуры материала (размер сферолитов, степень кристалличности, переход от глобулярной к фибриллярной и т. д.) влияет на его прочностные свойства, хотя и значительно меньше, чем молекулярная ориентация. Естествен вопрос, будут ли сказываться эти различия после вытяжки, в процессе которой структура материала перестраивается. [c.115]

При изучении свойств пленок СТГ, полученных на различных металлических подложках, оказалось, что прочностные показатели пленок СТГ, полученных на различных металлах, существенно различаются (рис. 2.26). Исследованные металлы располагаются в следующей последовательности А5<Си<Н1< Ре<Сг. Возникновение граничных модифицированных слоев влияет, как отмечено выше, на кристалличность пленок, причем, степень кристалличности слоя СТГ в зависимости от типа подложки имеет по сравнению с прочностью антибатную зависимость самая высокая степень кристалличности наблюдается в случае А , а самая низкая — в случае Сг (рис. 2.27). Чем интенсивнее развивается процесс формирования модифицированного слоя, тем больше затрудняется кристаллизация пленки в объеме и тем ниже оказывается ее степень кристалличности. [c.104]

Высокие значения прочности на разрыв каучукоподобных полимеров возможны только в системах с высокой степенью кристалличности. Желательные прочностные свойства полиуретанов частично обусловлены кристалличностью блоков полигликоля. В полиуретанах, как и в полиамидах, существуют водородные связи, что [c.116]

Многие исследователи считали, что наиболее удобной количественной характеристикой является степень кристалличности полимера, определяемая различными методами. Однако, как показали исследования, она является характеристикой весьма условной и не отражает многочисленных особенностей структуры, которыми объясняются многие свойства полимеров [74, 75]. В работах, например, Гуля и Ковриги [64, 72, 73], изучавших зависимость прочностных свойств полимерных пленок от их структуры, было показано, что ни параметры кристаллической решетки, ни степень кристалличности не могут однозначно определить свойства кристаллизующихся полимеров. [c.151]

С высокой степенью кристалличности ПОЭ непосредственно связана и его способность сорбировать влагу из воздуха. Будучи полностью растворимым в воде, ПОЭ оказывается весьма устойчивым к воздействию атмосферной влаги. По сравнению с водонерастворимыми гидрофобными полимерами ПОЭ сорбирует влаги намного меньше. Так, ПОЭ с молекулярной массой 10 при относительной влажности до 80% сорбирует менее 5% влаги. Это свойство ПОЭ оказывается ценным при производстве, например, пленочных материалов специального назначения. Прочностные характеристики ПОЭ не изменяются до относительной влажности порядка 70%, претерпевая сильные изменения при влажности около 90% [16, с. 182]. [c.104]

Температура, при которой проводится сополимеризация, в большой мере определяет свойства получаемых продуктов. При повышении температуры понижается характеристическая вязкость сополимеров (рис. 8) и ухудшаются прочностные характеристики. Основным способом регулирования структуры и свойств сополимеров при среднем давлении является варьирование состава исходной смеси мономеров. Увеличение содержания сомономера в исходной смеси с этиленом ведет к повышению разветвленности (рис. 9) и к снижению степени кристалличности сополимера. [c.28]

Одним из наиболее интересных полимеров является политетрафторэтилен (—Ср2 — Ср2—)п. Он отличается от других очень высокой химической стойкостью, а также нерастворимостью в растворителях. В промышленности применяют политетрафторэтилен с молекулярной массой до 10 млн. Это термостойкий полимер с хорошими диэлектрическими свойствами. Деструктивные процессы интенсивно развиваются в нем только при температуре выше 415°С. Диэлектрические характеристики достаточно стабильны в различных условиях. Политетрафторэтилен обладает также стабильностью механических свойств в широком диапазоне температур от —269 до -260 °С. Показатели механических свойств политетрафторэтилена зависят от степени кристалличности. Максимальная скорость кристаллизации соответствует 310—315 °С. Один из недостатков этого материала состоит в ползучести под действием механических усилий. Эту особенность поведения полимера необходимо учитывать при создании различных деталей, работающих под нагрузкой. Наполнение полимера способствует снижению ползучести и улучшению прочностных свойств. [c.324]

Методом рентгеноструктурного анализа (РСА) доказаны значительные структурные изменения в условиях модификации, зависящие в основном от химической природы антипиренов, их содержания в ванне и в меньшей степени от рЬ среды и температуры ванны, определяющие деформационно-прочностные свойства волокон. Наибольшее снижение прочности (10-15%) и возрастание удлинения ( 2 раза) отмечено у ВВ, содержащих от 5 до 10% ТПФН, для которых определено значительное снижение интенсивности рефлексов (I от) и степени кристалличности (X), рис.1. [c.120]

Так, нам удавалось [265] получать из почти гомодисперсного полистирола с Л1 10 — правда, при огромных степенях вытяжки — волокна с прочностью л 1,5 ГПа при комнатных температурах и 4 ГПа — это уже почти половина теоретической прочности полистирола — при температуре жидкого азота. Сходные результаты ранее были нами получены на плохо кристаллизующемся полиакрилонитриле с М > 10 . Однако хотя и плохо, он все же кристаллизуется, и этот результат можно объяснить (см. разд. XVI. 3 именно потому что кристаллиты дефектны и заштрихованная область рис. XVI. 8, а достаточно обширна), а ориентация повышает и степень кристалличности образование дефектных КВЦ типа фибрилл Стэттона и большая протяженность цепей обеспечивают фиксацию. Правда, производительность подобного процесса очень мала (вытяжка ведется из разбавленного раствора) и целесообразность его определяется потребностью рекордных прочностных свойств именно полиакрилонитрила. [c.388]

Когезионные свойства полимеров. Силы К. определяют комплекс физич. и физико-химич. свойств вещества агрегатное состояние, летучесть, растворимость, механич. характеристики, поверхностные свойства и т. д. Энергия межмолекулярного взаимодействия и, как следствие, механич. свойства линейных полимеров зависят прежде всего от след, основных факторов 1) типа и числа атомных групп, входящих в состав молекулярной цепи, и 2) геометрич. формы и длины макромолекулы. Эпергия К. различных групп, встречающихся в полимерах, колеблется в довольно широких пределах от 1,6 до 37 кдж/молъ (от 0,4 до 8,7 ккал/молъ) (см. табл. 3). Механическая (когезионная) прочность полимерных материалов обычно хорошо ког)пелирует с энергией К. взаимодействующих групп.Так, полярные карбо-и гетероцепные полимеры при прочих равных условиях (средней длине цепи, полидисперсности, степени кристалличности, разветвленности и т. п.) обладают более высокими прочностными характеристиками, чем неполярные. [c.520]

Степень кристалличности, размеры кристаллитов и физико-механич. свойства П. сильно зависят от условий термообработки и охлаждения. Максимальной степенью кристалличности ( 80% и выше) и макрокрис-таллич. структурой обладает П., медленно охлажденный из расплава до темп-ры ниже 150 °С. Для такого П. характерны мутность, повышенные плотность, твердость и прочностные показатели. Макрокристаллы П. имеют преимущественно форму сферолитов. Наименьшую степень кристалличности (12—40%) и микрокристаллич. структуру имеет быстро охлажденный (закаленный) П., к-рый отличается прозрачностью в тонких слоях и более высокой эластичностью, чем закристаллизованный. Отжиг (прогрев) закаленного П. при 150—195°С приводит к существенному возрастанию степени кристалличности, плотности и снижению эластичности. Скорость кристаллизации П. обратно пропорциональна его мол. массе. [c.330]

Вулканизация и наполнители значительно улучшают прочностные свойства полиэтилена, при этом уменьшаются степень кристалличности и размеры кристаллитов 2525-2328 [c.289]

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]

Уретановые каучуки на основе полиэтиленадипината обладают высоки- и прочностными свойствами, но вследствие высокой степени кристалличности исходного полиэфира эти эластомеры при хранении склонны к кристаллизации. Применение в процессе синтеза смеси этиленгликоля (ЭГ) с диэти-ленгликолем (ДЭГ) в различных соотношениях позволяет регулировать степень кристалличности получаемого полиэфира [ 1 ] вплоть до ее полного устранения. На основе таких смешанных полиэфиров можно получать некри-сталлизующиеся линейные полиуретаны [2]. Поскольку полиэфирные звенья составляют около 50—80 вес.% конечного эластомера [3], то строение полиэфирного фрагмента полиуретана определяет многие его свойства. Указанное обстоятельство создает необходимость применения минимального количества ДЭГ при синтезе полиэфира для сохранения высоких прочностных свойств уретанового эластомера. [c.94]

Более сложным случаем является изменение подвижности при набухании полимера. При этом проявляется одновременно две стороны действия агрессивной среды 1) уменьшение прочности и долговечности, облегчение растрескивания вследствие уменьшения меж-молеку.тярпых взаимодействий и 2) благоприятное влияние на прочностные свойства вследствие более равномерного распределения напряжений, увеличения гибкости цепных молекул и облегчения их ориентации при растяжении, а также, в сл ае кристаллических полимеров, из-за того, что при небольшом содержании пластР1фика-тора (0,3—О,.5% для СКИ 3—4% для НК ) степень кристалличности полимера увеличивается. [c.90]

Такое странное поведение акустических и прочностных свойств капроновой пленки можно объяснить, если предположить, что для нее справедлива модель Хоземана — Бонара. В этом случае можно ожидать, что с ростом степени кристалличности при малых к общая доля повторяющихся звеньев в аморфных областях будет убывать. Это должно приводить к аномальной зависимости скорости звука и прочности от степени кристалличности (неотожженные образцы 1 и 2). В этом случае кристаллизация приводит к уменьшению плотности аморфной прослойки, и этот эффект является превалирующим. После того как в аморфной прослойке останется минимальное число проходных цепей, дальнейшая кристаллизация (если она возможна) уже не сможет вызвать уменьшения плотности аморфных областей и будет приводить лишь к уменьшению их размеров и количества. С этой точки зрения становится понятны результаты, приведенные в табл. 2. [c.219]

С увеличением регулярности строения макромолекулы прочностные свойства вулканизованных каучуков улучшается. Так, прочность при растяжении ненаполнеиных вулканизатов г4ЫС-1,4-поли-изопрена достигает 30 МПа, а 1,4-лолиизопрена с равным содержанием цис-, 4- и гранс-1,4-форм составляет всего 2—3 МПа. Особенность каучуков регулярного строения состоит в способности обратимо кристаллизоваться при растяжении. Степень кристалличности при степени растяжения, близкой к разрывной, может достигать 30—40%. Кристаллиты как бы выполняют функцию усиливающего наполнителя и обусловливают высокую прочность материала. [c.102]

Разная морфология. Так как характер надмолекулярных структур сказывается на прочностных свойствах полимеров, то он влияет и на скорость развития трещин при коррозионном разрушении. Это было показано [17] при озонировании тонких пленок полихлоропрена, различающихся размерами сферолитов 60—100 мкм, 10—30 мкм и 1—3 адкм. Для локализации трещины на пленки наносился надрез, за ростом которого следили с помощью микроскопа. Основными факторами структуры пленки, влияющими на скорость разрастания трещины в области небольших деформаций, где сферолитная структура сохраняется, являются степень кристалличности сферолитов и их размер. При одинаковой степени кристалличности скорость возрастает с увеличением размера сферо- [c.145]

ЛИТОВ [17], при увеличении степени кристалличности скорость уменьшается, несмотря даже на одновременное увеличение размеров сферолитов. При больших деформациях, соировождаюшихся разрушением сферолитной структуры и превращением ее в фибриллярную, исходный размер сферолитов и их степень кристалличности практически не влияют на скорость разрастания трещин и прочностные свойства (табл. 4.1). Указанные закономерности носят общий характер, так как наблюдались не только при разрушении полихлоропрена в присутствии химически активной среды, но также для полипропилена в физически активной среде и на полихлоропрене и полиуретане в воздухе, причем как в хрупком состоянии, так и в высокоэластическом при разрезании (см. гл. 3). [c.146]

Введение боковых углеводородных цепей, связанных с атомами углерода полиамидов, приводит к уменьшению упорядоченности в результате понижения межмоле-кулярного взаимодействия, а следовательно, и к умень- шению степени кристалличности. Влагопоглощенне и растворимость в органических растворителях при этом могут возрасти. Наличие боковых заместителей у атома азота амидной группы дополнительно ослабляет межмолекулярные водородные связи, что вызывает заметное ухудшение прочностных свойств материала. [c.100]

Кроме того, определяют прочностные свойства тканей, стабильность размеров, стойкость к действию хлора и стирке. Вследстрне разницы в степени кристалличности целлюлозы в хлопке и вискозном волокне влияние аппретов на прочность этих тканей различно. Разрывная прочность вискозного волокна при введении аппретов возрастает, а хлопка уменьшается. Очень большое снижение прочности наблюдается у льняных тканей, и поэтому аппреты для них не применяются. [c.287]

Согласно Шнеллу, при выдержке образцов при 100— 130°С, т. е. ниже температуры стеклования, в течение продолжительного времени происходит постепенное изменение их механических, прочностных и других свойств. При этом увеличивается жесткость, но заметно не увеличивается плотность. Поскольку при таком старении не удается обнаружить возрастание степени кристалличности или какие-либо другие изменения структуры с помощью рентгеноструктурного анализа, делается предположение, что наблюдаемые изменения в механических свойствах можно объяснить только перестройкой упорядоченных областей, уже имеющихся в полимере . Этот процесс, иногда называемый физическим сшиванием , является обратимым, так как повышение температуры до значения, близкого к температуре стеклования, приводит к исчезновению большей части указанных изменений, вплоть до их полного исчезновения при приближении к температуре плавления [182, 225]. [c.166]

Под действием электрического поля происходит ориентация сегментов и полярных групп макромолекул, что вызывает изменение структуры и свойств полимеров. Так, например, увеличение рентгеновской степени кристалличности полиамида наблюдается после обработки его в электрических полях напряженностью 50-500 кВ/см [57]. Показано, что изменения в ИК-спектрах ПЭТР после поляризации обусловлены появлением ориентированных групп С=0 [14], Перестройка структуры полимеров, происходящая при поляризации под воздействием электрических полей, обусловливает повышение прочностных и ухудшение деформаююнвых характеристик полимеров. Например, в поляризованных пленках из поликарбоната и ПЭТФ разрушающее напряжение при растяжении возрастает на 15-50%, а время релаксации механических напряжений - в несколько раз [14], Аналогичные результаты получены для пленок на основе полярных полимеров - полиамида и политрифторхлорэтилена [57], [c.64]

Формирование покрытий проводили по следующему режиму температура предварительного прогрева подложки 250, температура плавления порошка 220 °С, продолжительность прогрева 30 мин. Скорость охлаждения 1 и 100°С/мин. Влияние модифицирующих добавок на структурные превращения ПЭ при формировании покрытий исследовали методом электронной микроскопии снятием углеродно-платиновых реплик с поверхности покрытий и методом ИКС. Внугрениие напряжения определяли поляризационно-оптическим методом. Степень кристалличности полимера определяли методом ЯМР. Деформационно-прочностные характеристики исследовали при скорости нагружения 50 мм/мин. Деструкцию полиэтилена в процессе формирования покрытий оценивали по изменению молекулярной массы, физико-механических характеристик и продолжительности индукционного периода, определяемого по скорости изменения давления кислорода в замкнутой системе в процессе деструкции [70]. Среднемассовую молекулярную массу рассчитывали по характеристической вязкости, определяемой для растворов ПЭ в ксилоле при 105°С. Термостойкость покрытий оценивали в условиях, близких к эксплуатационным, по изменению физико-механических свойств и вязкости после выдержки материала при 60 °С в течение 60 и 100 ч и при 100 °С в течение 350 ч. [c.111]

Наиболее явно линейность связи между прочностью адгезионных соединений с поверхностной энергией проявляется для металлов. На рис. 27 приведена такая зависимость для семи металлов, соединенных поливинил-бутиралем. В качестве прочностной характеристики привлечен свободный от влияния технологических факторов условный параметр, характеризующий свойства системы при нулевой толщине адгезива [58]. Авторы [346] распространили предложенный в работе [58] подход на другие металлы, показав, что зависимость, изображенная на рис. 27, распространяется также на 8г, Сё, А1, Zn, Аи, Ag, 1г, Си, Сг, Ре, №. Под действием поверхности субстрата изменяются структурные и прочностные характеристики переходных слоев контактирующих с ним полимеров. Воздействие ориентирующей поверхности прежде всего должно сказываться на степени кристалличности последних и соответственно на величинах их поверхностных энергий. В справедливости такого заключения убеждают данные Шонхор-на [347], измерившего названные характеристики для покрытий полиэтилена, сформированных на различных металлах (табл. 6). [c.78]

Полипропилен может бьпь получен в изо-, синдио- или атактической конфигурации. Изотактический полимер плавится при 208 °С и имее высокую степень кристалличности. Его макромолекулы преимущественно линейны и принимают спиральную конформацию типа З1, изображенную на рис. 7.13. Обладая высокой кристалличностью, полипропилен отличается жесткостью (твердостью) и другими повышенными прочностными характеристиками (высоким пределом прочности на растяжение). Высокая прочность полипропилена в расчете на единицу массы обеспечивает его широкое промьшиенное использование. Изделия из полипропилена легко стерилизуются, так как температура его плавления намного превышает 100°С. К тому же полипропилен нерастворим в большинстве известных растворителей при комнатной температуре. Однако при нагреве выше температуры плавления полипропилен растворим в ароматических и хлорированных углеводородах. Полипропилен устойчив к действию большинства реагентов кислот, щелочей, масел, однако он менее устойчив к окислению по сравнению с полиэтиленом. Полипропилен менее тепло- и светостоек, но обладает отличными механическими и диэлектрическими свойствами, его влагостойкость сравнима с влагостойкостью полиэтилена. Детали из полипропилена используют при изготовлении холодильников, радио- и телеаппаратуры. Полипропилен находит широкое использование при производстве упаковочной пленки, изготовления трубопроводов, резервуаров для хранения жидкостей, покрьп ия сидений, канатов и моноволокна. [c.172]

Свойства С. н. Наиб, существенное отличие С. п. от атактических заключается в способности первых образовывать трехмерные кристаллы (см. Криста.ыическое состояние полимеров). Однако полностью кристаллич. синтетич. полимеры еще не получены. Содержание кристаллич. фазы в полимерах определяет их физ. и мех. св-ва. Кристаллизующиеся С.п. по сравнению с аналогичными некристаллич. полимерами имеют более высокие т-ры плавления (размягчения), более низкую р-римость и намного более высокие показатели деформац.-прочностных св-в. Обычно чем выше степень изотактичности (т. е. доля изотактич. звеньев) полимера, тем вьппе и степень его кристалличности (табл. 1). [c.429]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология