Механическое разрушение полимера

Используя спектроскопические методы исследования, автор рассматривает вопросы идентификации спектров свободных радикалов, образующихся при механических воздействиях. Для анализа структуры полимеров и явлений, происходящих в них под нагрузкой, применяются хорошо зарекомендовавшие себя методы электронного парамагнитного и ядерного магнитного резонансов, современной голографии, а также электронная микроскопия, масс-спектрометрия и малоугловое рентгеновское рассеяние. Совокупное применение этих методов показало, что механическое разрушение полимеров происходит при совместном действии внешней силы и теплового движения. [c.5]

Механическое разрушение полимеров в присутствии агрессивных сред в общем виде должно рассматриваться как механическое разрушение материала, изменяющегося в процессе разрушения структуры не только физически, но и химически. Общим признаком воздействия агрессивных сред на деформированные полимеры является ускорение появления трещин. [c.172]

Аскадский А. А. Современные представления о механическом разрушении полимеров. В кн. Успехи химии и физики полимеров. М., Химия , 1970, с. 139—172, [c.301]

При механическом разрушении полимеров хрупкий разрыв в чистом виде может проявляться, по-видимому, только при температурах, близких к абсолютному нулю. Тем не менее, в зависимости от структуры и состояния полимерного материала, один из указанных механизмов может быть преобладающим. Обнаружено, что уменьшение температуры и увеличение скорости деформирования способствует хрупкому разрушению и, наоборот, увеличение температуры и уменьшение скорости деформирования способствует преобладанию пластического разрушения у линейных полимеров. [c.117]

Однако в процессе механического разрушения полимеров, несомненно, происходит разрыв химических связей и, следовательно, химические изменения материала в момент разрыва связей. Эти изменения непосредственно наблюдались при [c.255]

Фундаментальные исследования температурно-временной зависимости прочности полимеров привели С. Н. Журкова и его сотр.з к выводу о том, что механическое разрушение полимеров следует рассматривать как термическую деструкцию, активированную механическим напряжением. [c.61]

Прочность полимеров находится в тесной связи с их структурой и другими механическими свойствами. Поэтому изучение прочности вне учета особенностей строения и механических свойств полимеров не может быть плодотворным. Настоящая глава посвящается описанию механического разрушения полимеров. [c.56]

Количественное совпадение энергии активации механического разрушения полимера С/о с энергией его термодеструкции является подтверждением изложенных выше представлений о механизме разрушения полимеров. В случае действия напряжений концы разорванной макромолекулы удаляются друг от друга, что исключает возможность рекомбинации макрорадикалов. [c.76]

СОВРЕМЕННЫЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ О МЕХАНИЧЕСКОМ РАЗРУШЕНИИ ПОЛИМЕРОВ [c.139]

В спектрах нагруженных полимеров были обнаружены частоты, соответствующие окисленным группам, в частности альдегидным [20]. Появление этих групп объясняется большой реакционной способностью образующихся на концах разорванных цепей свободных радикалов, легко окисляющихся на воздухе. Эти результаты позволили рассмотреть процесс механического разрушения полимера как механохимическую реакцию [21]. [c.198]

В главе III обобщены данные о развитии механохимических процессов при переработке, эксплуатации и механическом разрушении полимеров. На большом экспериментальном материале здесь показано, что общей стадией для различных механохимических процессов является механическая активизация молекулярных цепей. [c.3]

Механохимия является граничной наукой, возникшей на базе исследований в области химии полимеров и физики твердого тела. Такие процессы, как механическая деструкция (пластикация) деструктивное и химическое течение , механическая активация окислительных и термических процессов, термический и термоокислительный распад макромолекул, активированных механическим напряжением химическая релаксация напряжения , истирание (износ) и даже механическое разрушение полимеров , имеют общую механохимическую природу, а следовательно, и ряд общих закономерностей. [c.39]

РАЗВИТИЕ ХИМИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ПРИ МЕХАНИЧЕСКОМ РАЗРУШЕНИИ ПОЛИМЕРОВ (МЕХАНИЧЕСКИЙ РАЗРЫВ) [c.61]

В работе С. Е. Бреслера, С. Н. Журкова и их сотр. прямыми опытами показано, что при механическом разрушении полимеров происходит разрыв химических связей в макромолекулах и [c.62]

Механическое разрушение полимеров в жидком азоте всегда сопровождается образованием свободных радикалов. При температуре жидкого азота наблюдалась реакция присоединения кислорода к радикалам К, протекающая с большой скоростью. [c.63]

Гибель радикалов, образовавшихся при механическом разрушении полимеров, привела к мысли, что большая часть радикалов находится на поверхностях, высвобождающихся при механическом разрушении, и поэтому их взаимодействие с кислородом не осложнено диффузионными задержками. [c.64]

Оказалось, что механическое разрушение полимера — это сложный, развивающийся во времени процесс, скорость которого зависит от температуры и величины напряжения. [c.274]

Хотя первичная стадия механического разрушения полимеров очень проста и состоит в разрыве химических связей в цепных молекулах, в результате чего и образуются свободные радикалы, однако другая стадия этого процесса — инициированные свободными радикалами всевозможные химические реакции — приводит к возникновению молекулярных продуктов (второго или третьего поколения) разнообразного химического состава и различной активности. В целом продукты механического разрушения можно разделить на три группы [c.169]

Обнаружение методом электронного парамагнитного резонанса (ЭПР) свободных радикалов, появляющихся в полимерах под действием нагрузки. Явление электронного парамагнитного резонанса было открыто в 1944 г. [274]. Чувствительная аппаратура разработана в 60-х годах [275, 276]. Примерно в те же годы началось интенсивное изучение свободных радикалов в облучаемых полимерах. Механические свободные радикалы, т. е. радикалы, образовавшиеся вследствие разрушения полимеров от механического воздействия (вначале осуществлялось фрезерование или дробление), были открыты в 1959 г. [277, 278]. Несколько позднее удалось обнаружить возникновение свободных макрорадикалов в полимерах, нагруженных растягивающей силой [279]. К настоящему времени появилось уже много работ по применению метода ЭПР для изучения строения и химических свойств свободных макрорадикалов, возникающих при механическом разрушении полимеров [280—370]. [c.170]

Впервые метод ИК-спектроскопии стал применяться для изучения механического разрушения полимеров в работе [378]. Опыты по обнаружению стабильных продуктов молекулярного разрушения проводились на ориентированных полимерах полиэтилене, полипропилене, поликапролактаме, поливиниловом спирте, полиоксиметилене и др. [378, 380, 386, 554]. На рис. 84 приведены примеры изменения в некоторых полосах поглощения ИК-спектра ориентированных полипропилена и полиэтилена после их пребывания под растягивающей нагрузкой при комнатной температуре. [c.178]

Таким об1разом, основной постулат кинетической концепции предполагает адекватность температурного и силового факторов хрупкого разрыва. В свете этих представлений механическое разрушение полимеров аналогично термодеструкции, активируемой напряжением. В ос нове обоих процессов лежат термофлуктуационные разрывы химических связей [160, 162]. [c.127]

Глава 14 МЕХАНИЧЕСКОЕ РАЗРУШЕНИЕ ПОЛИМЕРОВ [c.377]

Прежде чем говорить о природе механического разрушения полимеров, рассмотрим некоторые экспериментальные данные. Уже первые исследования долговечности (т) полимерных материалов показали, что зависимость lg т от напряжения при постоянной температуре носит линейный характер. В дальнейшем систематические иссле- [c.379]

Если только ответы на все эти вопросы являются утвердительными, можно считать, что теория Журкова действительно объясняет процесс механического разрушения полимеров. Ниже обобщаются относящиеся к обсуждаемому вопросу данные, которые были получены до настоящего времени. [c.80]

На практике положение полюса может быть смещено по отношению к точке, в которой Т(, 10 s с, т. е. прямые сходятся в одну точку с иным значением Тд. Было высказано предположение [28], что этот эффект связан с развитием вторичных свободнорадикальных реакций, усложняющих наблюдаемую кинетику деструкции и механического разрушения полимеров. Данные о долговечности при смещенном положении полюса формально могут быть описаны различными способами, в частности формулой вида [c.237]

Образование макрорадикалов при механическом разрушении полимеров впервые было обнаружено в 1959 г. [4—6]. С тех пор натуральные и синтетические органические материалы достаточно систематически исследовались в отношении образования свободных механорадикалов (см., например, монографию Рэнби и Рабека [2] и обзорные статьи Бутягина и др. [7], Кауша [8], Сома и др. [64]). Вследствие ограниченной чувствительности ЭПР-спектрометров первые эксперименты были выполнены на измельченных полимерах, которые имеют высокое значение отношения поверхности разрушения к объему и, следовательно, сравнительно большой сигнал ЭПР. [c.164]

Механическое разрушение полимеров рассматривается как термическая деструкция, активированная механическим напряжением 223- 225 Взаимосвязь между напряжением ст, предполагаемым постоянным, длительностью существования полимерного тела в напряженном состоянии до разрушения т и абсолютной температурой Т, выражается уравнением [c.65]

Все приведенные выше соображения относятся к общим закономерностям механического разрушения полимеров. Эти закономерности носят настолько всеобщий характер, что применимы ко всем твердым телам вообще. [c.242]

Энергетическими представлениями при рассмотрении процесса механического разрушения полимеров пользовались также и другие исследователи. [c.243]

Особенностью механического разрушения полимеров являются структурные изменения, сопровождающие механическое разрушение и обусловленные реализацией гибкости макромолекул. Этот процесс определяет значение параметров уравнений (VII. 14 и VII. 16) в большей мере, чем структурные и релаксационные характеристики исходного полимерного материала перед деформацией. В определенном температурном интервале осуществляется переход от одного механизма разрыва к другому (рис. 163), что сопровождается резким изменением значений параметров уравнения (VII. 14) с изменением температуры [c.248]

Методом электронного парамагнитного резонанса исследована реакционная способность микрорадикалов поливинилацетата, полученных при механическом разрушении полимера 452. Изучались также динамические и механические свойства поливи- [c.590]

Масс-спектры продуктов механического разрушения полимеров свидетельствуют об отщеплении низкомолекулярных соединений (мономеров, изкомолекулярных летучих неремисей или [c.49]

Первые работы в этом направлении были вызваны попыткой получить экспериментальные данные об. элементарных актах процессов термодеструкции и механического разрушения с целькЗ проверки справедливости представлений кинетической концепции прочности твердых тел [41]. Проведенные исследования показали [24], что процесс механического разрушения полимеров можно в определенном смысле рассматривать как термодеструкцию, активированную напряжением, т. е. как радикальноцепной процесс, инициируемый тепловыми флуктуациями и активируемый напряжением. [c.178]

В целях изучения процесса механического разрушения полимеров метод масс-спектрометрии впервые был применен в работах, выполненных в лаборатории физики прочности ФТИ [391—416, 552]. Начали появляться работы по масс-спектрометрическому изучению механодеструкции и других твердых тел [417]. Эксперименты проводились на безмагнитных времяпролег-ных анализаторах [393, 399, 418]. Существенным достоинством последних является весьма малая инерционность, что выгодно отличает эти приборы от ЭПР- и ИК-спектрометров и дает возможность исследовать как медленные, так и быстропро-текающие процессы. Времяпролетный масс-спектрометр являет собой пример высокоразвитой техники современного эксперимента. Не касаясь сложных конструктивных сторон этой аппаратуры, поясним лишь принцип работы анализатора. На рис. 86 показана схема прибора для изучения летучих продуктов, вы-деляющи.хся с поверхности нагруженного полимерного образца. [c.180]

В работах [429, 324] этим методом исследовались газообразные продукты, выделяющиеся вследствие механического разрушения полимеров в вибрационной мельнице. Методика эксперимента здесь была следующей. Образцы диспергировали в ва-куумированной лабораторной вибромельнице, летучие вещества собирали вымораживанием на адсорбенте. Затем состав летучих веществ анализировался на высокочувствительном хроматографе (разделительная колонка — силикагель, температура + 80 °С) с пламенным детектором. [c.185]

В работах [396, 398, 405] было проведено сопоставление составов летучих продуктов механического разрушения полимеров, которое, как уже отмечалось, проводилось при комнатной температуре, с составом продуктов термической деструкции, осуществляющейся при высоких температурах. Примеры полученных результатов и сопоставления спектров мехапо- и термодеструкции показаны на рис. 98. В табл. 17 приведены [c.205]

Баумгартнер и соавторы [9] сопоставили продукты термо- и механодеструкции для наполненных и неполненных эластомеров. В частности, они исследовали долговременное старение и прочность твердых ракетных топлив, содержащих в качестве наполнителя перхлорат аммония или хлористый натрий. Авторы установили, что механизм разложения связующего одинаков как в случае механо-, так и в случае термодесгрукции. При низких температурах скорость разложения определяется механическими процессами, а при повышенных температурах — термическими. Далее они отмечают, что эквивалентность процессов термической и механической деструкции позволяет использовать ускоренные пиролитические методы для моделирования медленных процессов механического разрушения полимеров и композитов . [c.75]

Выяснение ф щторов, которые влияют на механическое разрушение полимеров, существенно не только в научном, но и в практическом отношении, поскольку позволяет выбирать материалы с требуемыми свойствами и находить оптимальные условия эксплуатации полимера. В связи с этим представляло интерес изучить в шмоном температурном интервале прочностные характеристики трехблочных бутадиен-стирольных блоксополимеров (СБС) различной молекулярной массы. [c.118]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология