Кристаллические полимеры нагревание при формовании

Следует заметить, что при техническом использовании полимеров в кристаллическом состоянии повышение молекулярного веса иногда бывает нежелательным. Температура плавления достаточно высокомолекулярных полимергомологов практически не зависит от молекулярного веса, так как свойства кристаллической решетки определяются величиной подвижного сегмента, а не длиной макромолекулы в целом. В то же время температура текучести полимера в аморфном состоянии тем выше, чем больше молекулярный вес. Поэтому после плавления, когда полимер становится аморфным, он оказывается либо в вязкотекучем, либо в высокоэластическом состоянии , в зависимости от того, ниже или выше температуры плавления расположена температура текучести. Если температура текучести расположена ниже, то после плавления полимер оказывается в вязкотекучем состоянии, если же она выше, то полимер, расплавившись, переходит в высокоэластическое состояние и для его течения требуется дополнительное нагревание. Следовательно, при слишком большом молекулярном весе кристаллические полимеры переходят при плавлении не в вязкотекучее, а в высокоэластическое состояние, что весьма неудобно для формования изделий, так как необходимое для придания текучести дополнительное нагревание может привести к химическим изменениям. Поэтому полимеры, используемые в кристаллическом состоянии и перерабатываемые литьем или другими способами, требующими развития вязкого течения, не должны иметь слишком высокого молекулярного веса. [c.272]

Большое практическое значение имеет регулирование процессов кристаллизации под влиянием механических факторов. Например, при нагревании пленки лавсана выше температуры стеклования, но ниже температуры плавления на 20—40°С в ней сразу возникают сферолиты, что делает пленку мутной и хрупкой. Но если одновременно с термической обработкой вытягивать пленку, вместо сферолитов появляются другие кристаллические формы, ориентированные в зависимости от направления силового поля и сообщающие пленке высокую прочность для закрепления приобретенной структуры пленка охлаждается в напряженном состоянии ( закалка ). Таким образом, меняя механический и термический режим формования пластических масс, т. е. изменяя скорость нагревания исходного полимера и скорость охлаждения готового изделия, величину давления, применяя экструзию, литье под давлением, прессование и т. д, можно придать изделиям наиболее благоприятную физическую структуру. Следует еще учесть, что может происходить формирование того или иного типа надмолекулярной структуры в ходе эксплуатации полимерного изделия. [c.444]

Обычно формование проводится при условии, когда нижняя сторона листа аморфных полимеров нагревается выше температуры стеклования Те, а кристаллических выше температуры плавления Тпл- Обогреваемая поверхность обычно имеет более высокую температуру, но она не должна быть выше термостойкости (температуры деструкции Гд), Разница температур по толщине листа обусловливает температурный градиент АТ = Т — Тц, зависящий от интенсивности нагревания. При уменьшении времени нагревания разность температур на поверхностях листа увеличивается, то же происходит при увеличении толщины листа. При большом градиенте температур по толщине полимер на обогреваемой поверхности может перегреться, что может вызвать его термическую деструкцию или изменение окраски. Поэтому толстые листовые заготовки обычно нагревают при двухстороннем расположении нагревателей. В этом случае время нагревания уменьшается в 4 раза. [c.226]

В противоположность поливинилхлориду поливинилиденхлорид содержит наряду с аморфной фазой ясно выраженную кристаллическую фазу. Звенья винилиденхлорида в макромолекулах поливинилиденхлорида сочетаются по схеме голова к хвосту . Плотность полимера может достигать 1,875 г/см , что несколько ниже теоретической плотности для полностью кристаллического полимера (1,94 см ). Плотность технических образцов поливинилиденхлорида колеблется в интервлае 1,6— 1,75 г/сл . Плотность технических образцов и, следовательно, степень их кристаллизации можно повысить медленным охлаждением расплава полимера или вытягиванием его образцов, нагретых до температуры, при которой полимер находится в эластическом состоянии. Этот последний метод широко применяют при изготовлении химически стойкого и негорючего волокна из поливинилиденхлорида. Быстро охлажденный полимер находится в аморфном состоянии, но в отличие от политетрафторэтилена, постепенно кристаллизуется при хранении. С переходом из аморфного в кристаллическое состояние прочность полимера возрастает в 4—6 раз. Прочность и температура размягчения поливинилиденхлорида выше, чем для поливинилхлорида, но вследствие низкой растворимости, малой текучести при. нагревании и низкой температуры разложения поливинилиденхлорид трудно перерабатывать в изделия. Некоторую текучесть, необходимую для формования изделий, полимер приобретает при 185—200 °С, но заметное разложение полимера начинается уже при 130—150°С и значительно усиливается при 200—210 °С. [c.315]

Переработка полипропилена методом формования несколько затруднена вследствие присущей ему кристаллической структуры. Относительно резкий переход полимера из твердого состояния в жидкое требует поддериония температурного режима в узких интервалах [1]. Прп низкой температуре требуется применять высокие давления формования, а также затрудняется хорошее воспроизведение конфигурации формы, а при высокой — формуемый материал легко разрывается или деформируется и часто прилипает к модели или форме. Полипропилен характеризуется меньшей удельной теплоемкостью, чем линейный полиэтилен, поэтому его прогрев перед формованием и последующее охлаждение занимают на 15—20% меньше времени. На рис. 11.1 [2] показана зависимость температуры пленки от продолжительности нагревания. Температуру формования обычно поддерживают в пределах 165—175°С. Для прогрева заготовок чаще всего применяют излучающие электронагреватели мощностью 200—450 вт/дм . При формовании изделий из листов толщиной более 3 мм предварительный разогрев заготовок целесообразно осуществлять в сушилке при 110—140°С. Это дает возможность сократить продолжительность рабочего цикла и уменьшить усадку изделий [3], [c.278]

Процесс мокрого пряд ния обеспечивает непрерывное удаление растворителя путем промывки, высушивания на нагретых барабанах и горячей вытяжки. Последняя операция обычно осуществляется для получения высокопрочного волокна с высоким начальным модулем в случае прядения из изотропных растворов. Волокна, полученные горячей вытяжкой из палочкообразных полимеров, как правило, более хрупки или менее прочны (т. е. обладают более низкой прочностью при разрыве), чем волокна, формуемые из анизотропных растворов. Однако не все палочкообразные полимеры при растворении дают анизотропные растворы, так как для них неизвестны сильные растворители, не вызывающие деструкции. Некоторые палочкообразные полиамиды растворимы в сильных растворителях, таких, как серная кислота. В этих случаях могут достигаться высокие концентрации полимера, что приводит к возникновению жидких кристаллов — плотноупакованных агрегатов взаимно ориентированных палочкообразных молекул. Для получения высокопрочных волокон при формовании из анизотропных растворов горячая вытяжка необязательна, однако начальный модуль может быть увеличен горячей вытяжкой вдвое без изменения прочности, хотя и с потерей в относительном удлинении при разрыве (ср. волокна кевлар и кевлар-49). Интересно отметить, что нагревание, или отжиг , волокон ППБА, ППФТФА и ПАБГ ведет к заметному увеличению начального модуля и небольшому повышению прочности этих волокон. Приведенные данные могут служить косвенным доказательством существования в указанных волокнах кристаллической морфологии с вытянутыми цепями. [c.169]

При формовании из расплава и последующих ориентационных процессах было установлено, то кристаллизация из расплава как при быстром, так и при медленном охлаждении приводит к образованию кристаллитов только а-формы. При высоких степенях вытяжки такого полимера в условиях умеренной температуры 1<ристаллиты а-формы полностью исчезают и образуются только кристаллиты р-формы. При отжиге под натяжением при 150° С происходит повышение ориентации и совершенствование кристаллитов р-формы без появления а-кристаллитов. Попытка получить образец, содержащий ориентированные кристаллиты а-формы, путем нагревания под натяжением при температуре 165° С (температура плавления кристаллитов р-формы равна 165° С, а-формы — около 170° С) удается лишь частично. Ориентированные а-кристаллиты образуются лишь в том случае, когда сохраняются высокоориентированные В-крпстал-литы. В противном случае образцы содержат лишь беспорядочно расположенные а-кристаллиты. При холодной вытяжке а-кристаллиты, оси которых расположены параллельно направлению приложенного усилия, первыми превращаются в р-форму. Это означает, что, как и в случае, описанном в предыдущей главе для полиамидного волокна, превращение из одной кристаллической модификации в другую происходит только после полной ориентации первичной формы кристаллитов вдоль оси волокна что требует вытяжки на 200—250% (с учетом частичного течения волокна). [c.266]