Долговечность формы полимерного материала

В любом режиме механического и температурного воздействия полимер теряет свою форму, т. е. размягчается, через определенный промежуток времени. Размягчение, проявляющееся в быстром развитии деформации, происходит скачкообразно. В простейшем случае, когда одноосное напряжение (например, растягивающее) и температура постоянны, размягчение проявляется в образовании и быстром развитии шейки. В этих условиях процесс образования шейки носит такой же скачкообразный характер, как и при обычном непрерывном растяжении. Время, которое проходит с момента приложения нагрузки до быстрой потери первоначальной формы образца (т. е. до его размягчения), зависит от величины напряжения. Чем больше напряжение, тем меньше долговечность формы полимерного материала. Аналогичное влияние оказывает и температура. Повышение температуры при одинаковом напряжении уменьшает время, необходимое для начала быстрой деформации, и наоборот. [c.375]

Предположим, что, как и при разрушении, скачкообразное зарождение шейки возникает после полного исчерпания долговечности формы полимерного материала. Тогда в условиях возрастающего напряжения долговечность формы /ф должна определяться из соотношения, аналогичного критерию Бейли [c.410]

Таким образом, характеризуя размягчение полимеров, следует говорить не о температуре размягчения, а о периоде времени, в течение которого размягчение еще не наступает и форма полимерного материала практически не изменяется. В свою очередь, долговечность формы материала зависит от температуры и напряжения. Ниже мы рассмотрим такие зависимости для ряда полимеров и опишем экспериментальные способы их определения. [c.375]

Повышение долговечности металлополимерных изделий при действии УФ-излучения достигается в результате упрочнения поверхностных слоев [24—26]. При эксплуатации в металлополимерном изделии полимерный материал вокруг каждого металлического элемента находится в сложно-напряженном состоянии. Разрушение происходит в зонах с максимальной концентрацией напряжений, которыми могут быть острые углы и изгибы арматуры, перемычки между тонкостенными и массивными частями изделия и т. д. Концентраторами напряжений могут быть различные включения, обладающие низкой способностью к сжатию. Не создают внутренних напряжений наполнители, частицы которых способны изменять форму под действием напряжений окружающего локального объема. Компенсацию напряжений в металлополимерных системах осуществляют различными конструктивными приемами, в частности применением разделяющих полимер и металл эластичных подслоев [38], которые компенсируют значительную разницу термических коэффициентов расширения полимеров [c.259]

Естественно, что подход к расчетам прочности полимерных материалов, описанный в гл. III, не является строгим с точки зрения механика. Однако инженерам, применяющим полимерные материалы в конструкциях, необходимо дать рекомендации о подходе к расчетам прочности этих материалов. Автор считает, что при расчетах долговечности и надежности деталей из полимерных материалов в качестве основного критерия следует принимать допустимые деформации. Это требование влечет за собой отказ от необходимости строго сохранять стабильность формы детали под действием внешних сил. Можно легко показать, что при работе форма детали из полимерного материала изменяется со временем. При этом важно только назначить предельную деформацию и время ее развития без нарушения кинематики механизма, учитывая при этом память материалов на деформацию. -ч тщ [c.9]

Итак, с помощью критерия Бейли можно во многих случаях рассчитать долговечность полимерного материала в условиях переменной нагрузки. Это прямая задача. Можно решить и обратную задачу по данным динамометрических испытаний при нескольких температурах определить параметры /о и у в уравнении Журкова. Кривые растяжения, получаемые в результате таких испытаний, необходимо перестроить в координатах истинное напряжение — время. В общем случае эти кривые имеют разнообразную форму, и их нельзя описать каким-либо простым уравнением. Тогда решение задачи возможно только графическим путем . [c.398]

В данном случае нас интересует время, которое проходит с момента начала механического и теплового воздействия до развития деформации, равной е р. Иными словами, нам нужно определить долговечность формы /ф полимерного материала, так как в момент достижения предельной деформации е р материал утрачивает работоспособность вследствие недопустимого изменения формы. Очевидно, долговечность формы определяется из (У.23) при условии, что 8 (ф = е р, и согласно уравнению ( .27) [c.406]

Шейка в полимерных материалах может образовываться не только в условиях непрерывного растяжения, но и при постоянной нагрузке. Если а = onst, через определенный промежуток времени скачкообразно зарождается шейка, и деформация резко возрастает. Назовем этот промежуток времени индукционным периодом или долговечностью формы полимерного материала Тф и проследим, как Тф изменяется при введении искусственных зародышеобразователей. [c.366]

При изготовлении изделий из термопластов методами лптья под давле1шем и другими методами могут иметь место следующие дефекты структуры стыковые и холодные швы, усадочные раковины, газообразные включения, внутренние напряжения, с1шжение пли увеличение степени полимеризации и т, д. Эти дефекты могут быть обусловлены деструкцией полимера из-за перегрева в процессе переработки, гигроскопичностью исходных материалов, недостаточной текучестью (низким индексом расплава), неудачной конструкцией нза лня или литьевой формы, несовершенством технологического процесса или его несоблюдением. В изделиях из полистирола, например, могут наблюдаться повышенные внутренние напряжения и анизотропия свойств до 200—800% при неправильной конструкции литьевых форм и неудачной конструкции самого изделия. Это приводит к значительному снижению долговечности полимерного изделия, а иногда и к растррскиванию его в процессе переработки. Увеличив толщину изделия, ликвидировав острые углы и выровняв толщину стенок, изменив режимы литья, систему литников, подсушив в вакууме материал перед заливкой, можно избежать многих дефектов структуры и тем самым значительно повысить долговечность полимерных изделий. [c.133]

Вытяжка пленок может сопровождаться механическим расслоением системы, частичным нарушением адгезионного контакта частиц капсулированного вещества и матрицы. Расслоение зоны контакта полимерной пленки и частицы капсулируемого вещества приводит к образованию вакуолей вокруг частиц (рис. 2.16) и в случае неправильной формы и значительной твердости частиц - к повреждению оболочек капсул. Нарушение непрерывности пленочной системы обычно ухудшает механические свойства пленок. Для уменьшения ослабляющего действия расслоения пленки с капсулированными частицами в процессе вытяжки предложен оригинальный способ вакуумной ориентации [118]. Термопластичные пленки с капсулированными частицами разогревают до температуры высокоэластического состояния и вытягивают до момента образования вакуолей вокруг крупных (до 2,5 мм) частиц или до побеления пленок, содержащих мелкие частицы (300-600 мкм). Образование расслоений около частиц легко определить визуально. Затем в камере вытяжки создают вакуум 0,04- 0,08 МПа и продолжают вытяжку до необходимой толщины материала. Охлаждение ориентированной пленки с капсулированными частицами можно осуществлять при атмосферном давлении. Прочность и долговечность пленок, ориентированных в вакууме и содержащих капсулированные частицы с диаметром, соизмеримым с толщиной пленки (доля капсулированного вещества 2- 5%), вдвое выше по сравнению с пленками, ориентированными в обычных условиях. При капсулировании частиц с диаметром 0,2-0,3 толщины пленки различие в механических свойствах достигает 3 раз, а в случае капсулирования микрочастиц 5 раз [118]. [c.119]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология