Кривые растяжения кристаллического полимера

Рис. V. 20. Кривая растяжения кристаллического полимера.

Рис. IV. 12. Характеристическая кривая растяжения кристаллического полимера. Точки на кривой соответствуют окончанию процесса деформирования (разрыву) полимеров различного молекулярного веса.

Рис. 1. Типичная кривая растяжения кристаллического полимера.

Рис. 8.2. Кривые растяжения кристаллического полимера при различных температурах Tl

Рис. IV. . Кривая растяжения кристаллических полимеров с отчетливо выраженными тремя участками (внизу — вид образцов полимера, соответствующих каждому из участков кривой).

Рис. 95. Кривая растяжения кристаллического полимера при комнатной температуре.

На деформацию кристаллических полимеров оказывает существенное влияние величина молекулярной массы. При этом кривые растяжения для различных линейных полимергомологов накладываются друг на друга, отличаясь только величиной разрывной деформации, которая тем ниже, чем короче полимерные цепи. Низкомолекулярные образцы разрушаются при малых деформациях без образования шейки . [c.457]

Кривые растяжения кристаллических полимеров качественно не отличаются от рассмотренных выше, однако, явление ориентации для кристаллических полимеров выражено более ярко. [c.160]

Рис. 73. Кривые растяжения (удлинения) полимеров и поли-кристаллических твердых тел

Полиэтилен. При температурах ниже комнатной полиэтилен ведет себя подобно всем кристаллическим полимерам. Выше этой температуры диаграммы растяжения (рис. IV.6) все более отклоняются от классических. Переход от первого участка диаграммы ко второму совершается не так резко, а с ростом температуры становится неуловимым. Горизонтальная площадка постепенно исчезает, а диаграммы растяжения все больше напоминают 5-образные кривые растяжения аморфных полимеров, находящихся в высокоэластическом состоянии. В самом образце резкая граница между исходной частью и шейкой, характерная для низкотемпературной деформации, при повышении температуры размывается, а затем становится неразличимой. [c.256]

При растяжении кристаллические и кристаллизующиеся полимеры ведут се-Температура бя по-разному. Кривая нагрузка — удли- [c.30]

На кривой нагрузка — удлинение кристаллических полимеров выделяют три характерные области (рис. 11.10). В области / деформация пропорциональна удлинению и происходит в основном за счет деформации аморфной части полимера. Структура материала при этом не меняется. При переходе от области I к области II в точке перегиба в образце возникает утоненный участок (один или несколько), длина которого быстро увеличивается. Этот участок называют шейкой. На стадии роста шейки происходит ориентация кристаллических структур в направлении вытяжки, исчезновение (плавление) тех кристаллических областей, которые оказались расположенными перпендикулярно направлению растяжения, и рост новых, ориентированных по направлению растяжения. В области II полимеру свойственны высокие прочность и удлинение. То напряжение, при котором под влиянием механических нагрузок происходит процесс плавления существовавших в полимере кристаллических областей и образование новых, ориентированных в направлении растяжения, называют напряжением рекристаллизации. Рекристаллизация приводит к тому, что в области III деформируется уже новый прочный материал — шейка, деформация которого заканчивается разрывом образца (точка А). [c.31]

Если полимер содержит кристаллические структуры, сфор МИро-вавшиеся в процессе его синтеза или хранения, то кривая нагрузка— удлинение такого кристаллического полимера существенно отличается от кривой ркс. 60 и более напоминает кривую а— s для стеклообразных полимеров (см. рис. 53). Как и для стеклообразных полимеров, на кривой нагрузка — удлинение кристаллических полимеров можно выделить три характерные области (рис. 61). В области 1 деформация пропорциональна удлинению и происходит в основном за счет деформации аморфной части полимера. Структура материала таким образом не меняется. В точке перегиба (переход от области I к области II) в деформируемом образце возникает один или несколько утонченных участков — шейки, которые быстро растут. При этом происходит резкое уменьшение поперечного сечения перешедших в шейку участков образцов. К концу II области, как и в случае стеклообразных полимеров, весь рабочий участок образца переходит в шейку. Далее (область III) деформируется уже новый материал — шейка модуль его резко возрастает, удлинение падает и вскоре наступает разрыв образца (точка А). На стадии роста шейки проис.ходит ориентация кристаллов в направлении растяжения, разрушение (плавление) тех кристаллических областей, которые оказались расположенными перпендикулярно направлению растяжения, и рост новых кристаллитов, ориентированных по направлению растяжения. В образце появляется анизотропия оптических и механических свойств. [c.123]

Удалось выяснить, как изменяются механические свойства структурированных кристаллических полимеров в широком интервале температур [533, с. 10]. Было обнаружено, что повышение степени структурирования гуттаперчи приводит к уменьшению ее кристалличности. При определенной степени структурирования гуттаперча перестает кристаллизоваться и приобретает каучукоподобные свойства. Однако, несмотря на сравнительно большое количество поперечных связей, форма кривых растяжения такой гуттаперчи имеет вид, характерный для кри- [c.204]

Полученные нами графики зависимости усилия от удлинения в случае кристаллических полимеров представляют собой характерные кривые, состоящие из трех прямолинейных участков, из которых средний горизонтален. Этот участок соответствует процессу растяжения, при котором длина образца увеличивается под действием постоянной силы. [c.294]

Рис. IV. 17. Деформационные кривые растяжения аморфных стеклообразных полимеров (ПММЛ, ПК) на воздухе (/) и в яидкости (2, 3) кристаллических эластомеров (ПЭ, фторопласт-42) на воздухе (4), в поверхностно-активной среде (5, в) и в жидкостях, вызывающих набухание (7).

Вернемся теперь к рассмотрению скачкообразного изменения свойств полиамида при его деформации. Подробное исследование обеих модификаций полиамида, получающихся при 1 -деформации на участке //, показало еще более убедительно, что изменение свойств кристаллических полимеров происходит скачком и что обе модификации весьма своеобразно отличаются друг от друга. Это различие двух модификаций кристал,лического полимера весьма замечательно обе модификации анизотропны и обладают совершенно одинаковыми свойствами, но направления ориентации в исходной и конечной модификациях взаимно перпендикулярны. Поскольку обе модификации образуются в одном и том же образце, то при оценке их механических свойств в некотором избранном нанравлении (например, вдоль образца) возникает столь же резкое отличие механических характеристик, как при оценке свойств одной и той же модификации при ее - и ] -деформации (см. таблицу). Однако следует обратить внимание на то, что это изменение свойств достигается не поворотом образца как целого, а путем перестройки расположения всех молекул в процессе растяжения. При этом следует заметить, что если растягивать полиамид до различных удлинений, соответствующих участку II деформационной кривой, то получается переменное соотношение между протяженностью исходного и вновь образующегося ( шейка ) материала. [c.296]

Результаты механических испытаний приведены на рис. 1. Кривые 1 ж 2 соответствуют растяжению пленок, содержащих мелкие сферолиты (до 30 р, в диаметре), проросшие друг в друга, и тонкие сферолитные сростки до 20— 40 [X в ширину. В последнем случае направление растяжения совпадало с направлением длинной оси сростков. Как видно из графика, в этом случае удается реализовать все три участка кривой зависимости напряжения от деформации, характерные для кристаллических полимеров. Зависимость напряжения от деформации ля плепок, содержащих более крупные структуры — сферолиты до 40—60 р, в диаметре и сростки, ширина которых достигала 60— 80 и, представлена кривыми 5 и 4 соответственно. В этом случае разрыв пленок происходит всегда па втором участке кривых при удлинениях порядка 50—300%. Следует отметить, что воспроизводимость результатов для таких структур значительно хуже, чем в первом случае. На кривой 5 разрыв может произойти в любой точке пунктирной линии. [c.383]

Каргин и Соголова [205, 206] исследовали механические свойства полиэтилена в интервале температур от —170 до 4-100° и нашли, что в общем случае кривая растяжения имеет форму, характерную для кристаллических полимеров. При температуре выше 20 заметно влияние аморфной фазы. Таким образом, при наложении внешнего усилия первоначально происходит ориентация и упрочение аморфной фазы и лишь после этого осуществляется рекристаллизация кристаллических участков. [c.188]

Кристаллические полимеры обладают некоторыми особыми физико-механическими свойствами. Растяжение образца кристаллита характеризуется кривой, состоящей из трех резко обособленных участков (рис. И-19). [c.66]

Влияние молекулярного веса лучше всего проследить на примере деформации кристаллического полимера при температуре, когда представлены все три стадии деформации. Если взять ряд полимергомологов кристаллического строения, то оказывается, что в случае линейных полимеров, кривые растяжения ложатся друг на друга, различаясь лишь величиной деформации при разрыве (рис. 30). Чем меньше длина молекул, тем при более низком значении относительного удлинения произойдет разрушение образца. У низкомолекулярных образцов шейка вообще не появляется и они хрупко разрушаются при малых деформациях (образцы 7 и 8 на рис. 30). [c.109]

Рис, 61. Кривая растяжения кристаллического полимера Орекрист — напряжение рекристаллизации [c.122]

Иитересно отметить, что кривая растяжения фторопласта-4 при 20° (рис. 7) также отличается от нормальной кривой растяжения кристаллического полимера выше Т с- [c.20]

Рис. 11.10. Кривая растяжения кристаллического полимера (Орекр — напряжение рекристаллизации).

Кристаллические полимеры. Диаграммы растяжения кристаллических полимеров (рис. 1. 13) очень похожи на диаграммы растяжения аморфных в застекловаином состоянии. При низких температурах ОМИ ведут себя как квазигуковские тела (кривые / и 2). При более высоких температурах кристаллические полимеры про- [c.28]

Изучение механических свойств кристаллических полимеров, проведенное на полиамидах, показало, что при растяжении кристаллических полимеров график зависимости усилия от удлинения состоит из трех прямолинейных отрезков. Своеобразие этой кривой заключается в том, что свойства полимера при растяжепии изменяются скачком с одновременным резким изменением характера ориентации микрокристаллов. Эти изменения возникают не во всем образце сразу, а в малой его части ( шейка ), которая в процессе растяжения захватывает всю массу образца. Свойства каждой из двух модификаций (исходной и конечной), возникающие при этом превращении, сохраняются в течение всего процесса перехода из одной модификации в другую, осуществляемого растяжением. [c.302]

Рис. 10. Образование шейкп> при растяжении кристаллического полимера Рис. 11. Термомеханическая кривая аморфного полимера

Задание. Проанализировать характер полученных кривых о —е для различных полимеров, объяснить полученные зависимости СТр и Ов от температуры по температурной зависимости.Ор и сТв определить Тс аморфных полимеров или Т л кристаллических полимеров при заданной скорости растяжения объяснить влияние температуры отжига образцов ПЭТФ (в области выше Тс полимера) на форму динамометрических кривых. [c.164]

Характер кривой определяется исходной степенью кристалличности и условиями процесса. Чем ниже степень кристалличности, тем M [iee выражена / стадия, н при отсутствии достаточно сформировавшихся кристаллов (возможны только зародыши, кристаллические кластеры) кривая вырождается в кривую, характерную для аморфных полимеров, кристаллизующихся в процессе растяжения (см рнс. 5.9) Поскольку процесс перестройки структуры имеет временной характер, то еформация кристаллического полимера ззписит от релаксационных свойств полимера, т е. от соотношения времени перестройки i и временн действия силы /д Предел текучести повышается с ростом скорости V и при снижении температуры Прн ни,чкой [c.315]

В предыдущих работах были исследованы такие кристаллические полимеры, как полиамиды, полиэтилены, сополимер хлорвинила с хлорвинилиденом и гуттаперча. Каждый из этих полимеров обладает определенным комплексом свойств, обусловленных химическим составом и строением цепи, однако у всех упомянутых полимеров имеется и ряд общих свойств высокая прочность при сравнительно малом молекулярном весе, скачкообразное изменение механических свойств в образцах при больших деформациях, возникновение шейки нри растяжении образцов, форма кривой на графиках усилие — удлинение и т. д. [c.303]

Структурные превращения при больших деформациях одноосного растяжения ППО в широком интервале температур. Из полученных экспериментальных данных по изучению деформаций ППО, обладающих крупносферолитной структурой (размер сферолитов 250 и более) (рис. 2), видно, что в области температур от —110 до 50° образцы обладают высокой разрывной прочностью, уменьшающейся с ростом температуры и разрушаются без заметной деформации, нри этом форма и размеры сферолитов остаются практически неизменными (рис. 3, о). От —45 до 0° наблюдается развитие деформаций порядка 150% и снижение прочности с ростом температуры. На рис. 3, б показано, что эти деформации обусловлены растяжением самих сферолитов. Следует обратить внимание на то, что в определенном интервале температур прочности образцов изменяются с температурой, а разрывные удлинения оказываются практически постоянными. В области температур от 10 до 50° в образцах реализуются деформации свыше 300% и весь процесс растяжения, как это видно из рис. 2, проходит по трем стадиям, причем форма кривых растяжения является типичной для кристаллических полимеров. Одпако в этом эксперименте по-новому проявляется характер разрушения надмолекулярной структуры. [c.424]

Новые интересные результаты получены также авторами ра-5от которые одновременно наблюдали за структурными превра-цениями в процессе деформации кристаллического полимера (нолн-1ропиленоксида) и производили автоматическую запись кривых ависимости силы от деформации при растяжении. Различным емпературным интервалам, в которых производится деформация [c.237]

В отличие от большинства кристаллических полимеров, включая ПВФа и ПХТФЭ, ПТФЭ при комнатной температуре не образует шейки при растяжении [18, 68], а равномерно вытягивается вплоть до нескольких сотен процентов, как это видно на примере типичного семейства кривых напряжение — деформация на рис. 10. Хотя кривая напряжение — деформация является также плавной и не имеет характерного предела [c.425]

Показанная на рис. 26 характерная кривая не всегда реализуется полностью у кристаллических полимеров. Процесс деформации кристалл 1ческих полимеров очень сильно зависит от температуры и молекулярного веса полимера. На рис. 29 i 30 представлены эти зависимости. Как видно из графиков, при очень низких температурах образец разрушается на первой стадии растяжения. Это сгязано с тем, что напряжение рекристаллизации возрастает с понижением температуры и становится больше прочности полимера. Поэтому разрушение происходит раньше, чем начинается процесс рекристаллизации. С повышелием температуры возникает шейка , но так [c.108]

Из приведенных соображений следует, что метод инфракрасной спектрометрии не дает возможности оценивать ни истинную кристалличность, ни действительную тактичность образцов. Отношение интенсивностей поглощения на частотах, характерных для кристаллического полимера и сохраняющихся в расплаве (например, при волновых числах 997 и 975 см ), представляет собой меру содержания изотактического полимера, образующего спиральную конформацию. Этот метод, однако, дает неверные результаты, если используются ориентированные образцы или если при отжиге образцов происходит термическая деструкция полипропилена. В методе, основанном на измерении площади кривой поглощения, связанной с аморфными областями, удается избежать термодеструк-ции, но при этом появляется неизбежная ошибка, обусловленная повышением кристалличности полимера при его растяжении. [c.354]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология