Полиэтилен деформация сдвига

Технологические режимы и аппаратурное оформление процесса. Для разработки рекомендаций по технологии ведения процесса приготовления эпоксидных компаундов в статических смесителях прежде всего проанализируем влияние отдельных технологических параметров на физико-механические и эксплуатационные свойства получаемых композиций. Как было показано ран е, механизм смешения заключается в увеличении удельной межфазной поверхности раздела до определенного значения, которое зависит от конструктивных особенностей используемого оборудования. Естественным является рост степени отверждения композиции (что во многом определяет ее свойства) по мере увеличения поверхности раздела связующего и отвердителя. Так, на рис. 5.1 приведена корреляционная зависимость между удельной межфазной поверхностью и процентным содержанием нерастворимого осадка в отвержденной смоле, указывающая на прямо пропорциональную зависимость между этими величинами. Рис. 5.2 иллюстрирует зависимость ряда свойств отвержденных композиций на основе смолы ЭД-20 и отвердителя полиэтилен-полиамина от числа винтовых элементов смесителя (или, что аналогично, от деформации сдвига, сообщенной материалу), что указывает на возможность существенного повышения стабиль- [c.121]

Рис. 1. Зависимость скорости деформации от напряжения сдвига для привитых сополимеров полиэтилена с различным содержанием привитого компонента а—с поли-2-метил-5-винилпиридином б с полиметилакрилатом в—с полистиролом /—полиэтилен 2—3,2% 3—16% 4—34% 5—2,0% —7,6% 7—17% -25% 9-5,6% /0-8,5% //-15,5% /2-20,5%.

Блочно-привитая сополимеризация полиамидов и полиэтилена. При перемешивании двух илп нескольких термопластов в пластичном состоянии совместно с 0,5—0,7% перекиси или другого вещества, разлагающегося по радикальному механизму, при сдвиговом деформировании материала в макромолекулярных цепях образуются свободные радикалы, которые приводят к реакциям сшивки. Таким способом даже из столь различных и несовместимых полимеров, как, например, полиамид и полиэтилен, частичной взаимной сшивкой могут быть получены новые вещества. Для каждой системы необходимы соответствующие деформации (напряжения) сдвига, обеспечивающие оптимальную межмолекулярную сшивку. Такие поля сдвиговых сил переменного напряжения могут быть реализованы в шнековых аппаратах ZSK или ZDS-K. [c.179]

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]

Отсюда видно, что количество выделяюш,егося тепла быстро увеличивается с ростом градиента скорости сдвига о с, оно достигает значительной величины особенно в высоковязких материалах, например в полиэтилене высокой плотности. Термический эффект деформации играет важное значение в процессах переработки, особенно при больших градиентах скорости сдвига. [c.27]

В качестве объекта исследования был выбран линейный полиэтилен марлекс-50 молекулярного веса около 51000. Были приготовлены 0,1%- и 1%)-ный растворы его в ксилоле. Кристаллизацию полиэтилена изучали в процессе непрерывной деформации раствора в ротационном вискозиметре при скоростях сдвига от 629 до 9430 секг Рабочий орган прибора образован двумя коаксиальными цилиндрами, как показано на рис. 1. Вращается внутренний цилиндр. В качестве привода использован электродвигатель вращение передается цилиндру через систему сменных шкивов с помощью ременной передачи. Этим способом удается варьировать скорость вращения внутреннего цилиндра в пределах 80—1200 об мин. Изменение вязкости раствора в процессе кристаллизации полиэтилена измеряется [c.89]

Экспериментальная проверка существования корреляции между смесительным воздействием и удельной деформацией сдвига была предпринята в работе [39]. На вальцах различных конструкций изготавливались модельные системы (полиэтилен низкой плотности с добавкой 2% масс, вольфрама) и вводилась сера в саже-наполнепные резиновые смеси на основе каучуков СКН-3 и СКН-26. Распределение вольфрама контролировали по микротомным срезам. Распределение серы определялось химическим методом. Качество смешения оценивали по --величине индекса смешения I, [c.396]

Большинство полимеров при нагревании становятся более эластичными. Но имеются и исключения. Например, полиэтилен низкой плотности при нагревании ведет себя аномально (рис. 2.3). Это явление было давно известно, но ему не придавали значения. Наконец, группа исследователей во главе с академиком Н. С. Ениколоповым [34] заинтересовалась этим. Удалось установить, что если полиэтилен нагреть до температуры, близкой к температуре плавления и воздействовать на него деформацией сдвига, то полиэтилен разрушается, превращаясь в мелкодисперсный порошок. Дальнейшие исследования показали, что добавка полиэтилена может служить своеобразной затравкой для измельчения при тех же температурах ряда других полимеров, которые не обладают какой-либо аномалией зависимости деформации от температуры. Поисковые работы в этой области показали, что при повышенных температурах и сдвиговой деформации могут разрушаться в мелкодисперсные порошки некоторые трехмерные структуры резины, эбониты, по.лиуретаны и др. Эти работы легли в основу получения полимерных порошков по новой энергосберегающей технологии. [c.67]

Макромолекулы под действием напряжения сдвига деформируются. Время, необходимое для уменьшения величины деформации приблизительно на 30% от своего первоначального значения, называется временем запаздывания. Декстер, исследуя полиэтилен на ротационном вискозиметре, нашел, что время запаздывания с увеличением напряжения сдвига и температуры уменьшается, причем с изменением напряжения сдвига—по экспоненциальному закону. Например, время запаздывания при температуре 210 °С с уменьшением напряжения сдвига от 1,5x10 до 6x10 дин см увеличивается с 0,05 сек до 10 сек, т. е. с уменьшением напряжения сдвига в 25 раз время запаздывания возрастает в 200 раз. [c.41]

Степень ориентации расплава при сдвиге можно регулировать, изменяя величину деформации материала. На рис. 2 показана микрофотография образца после удаления парафина этот образец подвергался очень интенсивному напряжению сдвига с помощью шпателя, которЫхМ деформировали расплав смеси полиэтилен — парафин на стекле с угольной подложкой. Направление роста кристаллов хорошо заметно на этом снимке. Плотность образующихся зародышей столь велика, что оказывается ограниченным боковой рост ламелярных кристаллов. [c.126]

Согласно экспериментальным данным, локальная упорядоченность в расположении сегментов характерна не только для твердых (стеклообразных), но и для жидких полимеров. Об этом свидетельствует, например, наличие нескольких четких межмолекулярных максимумов на рентген-дифрактограммах в широких углах некоторых некристаллизующихся полимеров (полистирол, полиизобутилен) выше и ниже температуры стеклования [29—31], а также кристаллизующихся полимеров (полиэтилен, поли-4-метилпентен-1) в расплаве [32, 33]. Аномальное изменение теплоемкости расплавов полиэтилена и полипропилена было отнесено П. Смитом [34] к обратимому разрушению и восстановлению областей ближнего порядка смектического типа, характерного для жидких кристаллов. На основании анализа формы линий спектра ЯМР низкого разрешения для полиэтилена и полиамидов Г. Цахман [35—37] сделал вывод о том, что наблюдаемый экспериментально сигнал в виде классической лоренцевой кривой для разбавленных растворов, с одной стороны, и в виде суперпозиции двух лоренцевых кривых для концентрированных растворов и расплава, с другой, свидетельствует о наличии в последнем случае флуктуационных областей с пониженной подвижностью макромолекул типа ММП. Представление о существовании сетки упорядоченных микрообластей ( микропачек ) было использовано Г. М. Бартеневым [37—40] для интерпретации процессов релаксации и течения расплавов полимеров в области низких значений скорости деформации и напряжения сдвига. Однако наиболее убедительные данные в пользу мнения о наличии ближнего сегментального порядка в расплавах различных полимеров были представлены в серии работ Ю. К. Овчинникова и Г. С. Марковой [41—45]. Анализ дифференциальных кривых функций радиального распределения, полученных методами электронографии и рентгеновской дифракции, позволил обнаружить существование в расплавах кристаллизующихся и некристаллизующихся полимеров участков квазипараллельного расположения сегментов, минимальные размеры которых в продольном (т. е. вдоль длинной оси макромолекулы) и в поперечном направлениях составляют в зависимости от природы полимера от 15 до 50 А [41— 45]. При этом расчетные значения плотности, полученные в предположении гексагональной упаковки развернутых цепей в расплаве, удовлетворительно совпадают с экспериментальными [c.5]

Линейные полимеры, цепи которых способствуют боковому взаимодействию благодаря своей молекулярной упорядоченности, но не имеют никаких групп, способных образовывать полярные или водородные связи, такие, как полиэтилен, тефлон или изотактические полиолефины, подвергаются, по-видимому, деформации не только следуя механизму молекулярного течения, но и благодаря скольжению внутри кристаллических областей. Растяжение или сдвиг в аморфном состоянии (в расплаве или растворе) вызывает ориентацию молекулярных цепей параллельно направлению действующей силы, однако последующая кристал.пизащш не усиливает эту ориентацию. Вероятнее всего, это приводит к образованию текстуры, в которой определенная часть цепей, по-видимому, ориентирована перпендикулярно направлению действия внешних сил, так что не ось с, а ось а [c.58]

Как было показано на примере эбонита , разрыв химических ковалентных связей происходит и в этом случае. Так, на рис. 4.16 показано увеличение амплитуды первой производной сигнала электронного парамагнитного резонанса с ростом относительной деформации при сжатии. Разрыв ковалентных связей в ряде полимеров (полистирол, полиакрилонитрил, полиэтилен, поливинилхлорид, полиметилметакрилат) в условиях высокого давления и напряжения сдвига, а также последующие вторичные реакции образующихся радикалов описаны в работе . Следовательно, и при приложении гидростатического давления начиная с определенной величины деформации происходит интенсивное образование свободных радикалов. Однако всестороннее давление создает условия для рекомбинации части обпазоьав-шихся свободных макрорадикалов в процессе дальнейшего скольжения материала возможно химическое течение материала 17б->78- в результате у эбонита и фенопласта ФКП-1 не возникает столь большого числа [c.112]

Проведено прямое электронно-микроскопическое исследование структурных превращений, происходящих в процессе релаксации напряжения Механизм этих превращений зависит от химического строения полимера, исходной надмолекулярной структуры и температурных условий релаксации. Так, в полиэтилене при температурах выше 30° С наблюдаются значительные деформации в межсферолитном пространстве. При других температурах структурные изменения происходят и внутри сферолитов. В полихлортрифторэтилене и политетрафторэтилене обнаруживаются различные механизмы релаксации, связанные с относительным перемещением ламелей, а также со сдвигом и скручиванием лент. [c.311]

Изучению деформации монокристаллов полимеров посвящено лишь несколько работ, причем большая часть их относится к полиэтилену. Процарапывая кристалл или создавая в нем сдвиг, можно получить картины поверхностей разлома, из которых вытекает, что разрушение в монокристаллах происходит только между плоскостями складывания молекул или между ламелями 33. Например, для дендритного кристалла было обнаружено, что плоскости разрушения проходят параллельно растущим граням кристалла, которые изменяют свое направление в каждой пограничной области складывания [c.437]

Влияние кристалличности и молекулярного веса на прочностные характеристики полиэтилена может быть пояснено следующим образом. Кристаллические образования способствуют диссипации напряжений в полиэтилене благодаря возможности сдвига отдельных элементов кристаллических структур (ламелей) [94, с. 464 95, с. 424 96]. Однако существенное повышение прочностных свойств в результате диссипации напряжений возможно лишь при условии вовлечения в этот процесс значительного числа кристаллических областей, что, в свою очередь, требует существования сил связи между ними. Связь между кристаллическими областями реализуется посредством цепей, проходящих через аморфные области и являющихся общими хотя бы для двух соседних кристаллических образований. Содержание таких цепей, называемых проходными, естественно, возрастает с увеличением молекулярного веса полиэтилена (или доли высокомолекулярной фракции). Таким образом, увеличение молекулярного веса и кристалличности приводит к возрастанию доли нагруженных при деформировании полимера цепей и доли сопротивляющегося деформации материала и к уменьшению различия между теоретической и практической прочностью полимера. [c.12]

Сказанное можно продемонстрировать на примере полиэтилена. На рис. 110 показана зависимость сдвиговых напряжений в образце в зависимости от времени деформирования [31. При 240° С полиэтилен фактически не обнаруживает (при данной точности опыта) наличия высокоэластических деформаций. Напряжения сдвига в текущем материале возникают в полимере сразу после начала деформирования (в условиях е/с /=соп51) и сразу же исчезают после остановки ротора эластовискозиметра. Полиэтилен при этом ведет себя аналогично низкомолекулярной жидкости. [c.162]