Нагревание полимерных материалов

Кривая, ограничивающая область работоспособности полимерного материала, может быть описана рядом аналитических выражений. Потеря работоспособности вследствие размягчения полимерного тела при нагревании проявляется прежде всего в резком ускорении релаксационных процессов. В первом приближении можно считать, что релаксационное поведение полимерного материала подчиняется уравнению упруговязкого тела по Максвеллу [c.42]

При технологической оценке процесса к этому времени неизбежно прибавляются затраты времени на нагревание полимерного материала и подложки до Т о и их последующее охлаждение до комнатной температуры. [c.53]

После снятия нагрузки вязкая среда остается в том же состоянии отсутствуют источники энергии, способные вызывать дальнейшую обратимую (хотя бы частично) ее деформацию. Под влиянием нагревания или растворяющих (пластифицирующих) веществ один и тот же полимер может приобретать свойства, характерные для каждой реологической группы. Изменения формы и размеров полимерного материала, происходящие под влиянием внещних сил, называются деформацией. [c.126]

Конечно, не только форма, но и химическая природа макромолекулы влияет на физико-механические свойства соответствующего полимерного материала. Если между макромолекулами линейного полимера не возникает значительного взаимодействия (а это значит, что в макромолекуле нет сильно взаимодействующих друг с другом полярных групп), то макромолекулы могут легко передвигаться относительно друг друга, соответствующий материал оказывается тягучим таков невулканизированный каучук, полиэтилен (особенно при нагревании). Эластичность (способность восстанавливать первоначальную форму после снятия нагрузки) таких материалов ограниченна. По мере того как возрастает взаимодействие между макромолекулами линейного полимера (т. е. по мере накопления в полимере полярных, взаимодействующих друг с другом групп), его свойства постепенно приближаются к свойствам трехмерного полимера. Того же результата можно достигнуть, химически сшивая макромолекулы. В каучуке это происходит при нагревании с серой при малом содержании серы получается мягкая, эластичная резина, когда же число серных мостиков растет, материал постепенно становится все более твердым, а эластичность его падает. При содержании серы 30—50 , о получается твердый эбонит, который до появления пластмасс имел большое значение как электроизоляционный материал. [c.317]

При нагревании полимера до Ту-Т звенья полимера восстанавливают подвижность и свои враш,ательные движения, но благодаря химической связи многих звеньев в макромолекуле проявляется суш,ественное отличие от низкомолекулярных веш,еств. В определенном интервале температур сумма межмолекулярных связей по длине цепи остается настолько значительной, что цепи ие могут перемещаться друг относительно друга и их взаимное расположение остается неизменным. В то же время цепи, благодаря подвижности звеньев или отдельных участков цепей, приобретают гибкость. В этом состоянии полимерный материал обладает высокоэластическими свойствами, он легко деформируется и способен к значительным удлинениям. Следует за.метить, что различие в поведении макромолеку-лярных цепей и в поведении их звеньев, впервые установленное в работах Каргина и сотрудников, вообще является одной из характерных особенностей полимерных материалов, обусловливающей многие их интересные свойства. [c.225]

С повышением температуры действие любой агрессивной среды на полимерный материал усиливается. Так, прочность полиэтилена в 75%-ной серной кислоте при повышении температуры от 20 до 35 °С практически сохраняется (92 и 93% соответственно) то же и в 60%-ной фтористоводородной (плавиковой) кислоте (95 и 94%), однако при повышении температуры до 50°С прочность снижается до 88% [67]. При нагревании до 90— 100 °С разрушающее напряжение при растяжении полиэтилена в 95%-ной серной кислоте за 200 ч уменьшается на 70%, а за 400 ч на 90% и относительное удлинение понижается соответственно на 96 и 98% [68]. Влияние температуры в значительной мере уменьшается при наполнении полиэтилена при нагревании от 20 до 80 С в 10%-ной соляной кислоте коэффициент стойкости стеклонаполненного полиэтилена понижается только на 3% [65]. [c.60]

От формы больших молекул полимерных соединений — макромолекул в большой степени зависят свойства полученного материала. Так, полимеры, образованные из линейных макромолекул, обладают способностью размягчаться при нагревании, они легче растворимы, чем сетчатые полимеры. В размягченном состоянии линейные полимеры можно формовать и обрабатывать разными способами. Этот процесс размягчения или даже плавления можно повторять много раз без заметного изменения свойств полимерного материала. Полимеры же, имеющие сетчатую структуру, нерастворимы, иногда они лишь набухают в растворителях они плавятся с разложением. [c.190]

Получаемые в этих методах характеристики Т. фиксируют размягчение полимерного материала только при пек-рых принятых режимах нагружения и нагревания. В условиях эксплуатации Т. зависит от приложенной нагрузки и длительности ее воздействия. При этом для стеклообразных нолимеров Т. не может превышать темп-ру стеклования, для кристаллических — темп-ру плавления. [c.301]

Теплостойкость полимерного материала, установленная стандартными методами, является условным показателем, который зависит от условий нагружения, скорости нагревания, формы и размеров образца [1]. [c.224]

Для определения эксплуатационной теплостойкости полимерного материала определяют изменение его технически важных свойств в условиях длительного нагревания при постоянной температуре. На рис, 32.1 показана зависимость модуля упругости и разрушающего напряжения при изгибе некоторых полимеров от температуры, а в табл. 32.2 — зависимость коэффициентов сохранения свойств при повышенных температурах от продолжительности действия температуры. Обобщенная характеристика эксплуатационной теплостойкости характеризуется температурой и продолжительностью ее действия, т. е. температурно-временными условиями, при действии кото- [c.224]

Количественная оценка термостойкости полимерного материала затруднена из-за сложности процессов, протекающих в полимерном материале при нагревании, и отсутствия стандартных условий испытаний. [c.229]

Физические и химические процессы, протекающие при вальцевании. В. сопровождается рядом физических (нагревание, деформирование, ориентация) и химических (различные виды деструкции, окисление, прививка, структурирование полимеров, реакции макрорадикалов) процессов. В результате интенсивной деформации (сжатие, сдвиг, растяжение) полимерного материала в зазоре валков выделяется значительное количество [c.184]

Существует несколько методов напыления полимерных порошкообразных материалов газопламенный, плазменный, струйный, вихревой, вибрационный, электростатический. Выбор метода напыления зависит от вида защищаемого изделия и полимерного материала, условий проведения работ (цех, открытая площадка и т. п.), а также от требований к покрытию. Независимо от метода напыления суть его состоит в том, что при нагревании защищаемого изделия напыленные частицы полимера переходят в вязкотекучее состояние и соединяются в сплошную пленку, которая после охлаждения превращается в монолитное покрытие, достаточно прочно соединенное с металлом. Для условий химического предприятия (цех противокоррозионной защиты, проведение работ для крупногабаритного оборудования на месте его эксплуатации) наиболее приемлемы газопламенное и струйное напыление. [c.97]

Перерабатывают полимеры в изделия обычно при повышенных температурах. В этих условиях термопластичные и термореактивные полимеры ведут себя по-разному. Как уже указывалось (см. с. 42), свойства термопластических полимеров при нагревании и последующем охлаждении не меняются. При нагревании они размягчаются и становятся вязкотекучими, а при охлаждении переходят в твердое состояние, не изменяя своей структуры. Термореактивные полимеры теряют необратимо способность плавиться и растворяться. Они приобретают пространственную структуру, при этом повышается твердость полимерного материала, исчезают его пластические свойства и т. п. В связи с этим термопластичные и термореактивные полимеры перерабатывают в изделия разными способами. Разными способами составляют из них и композиции. [c.66]

Полимерный материал, который при нагревании переходит в вязкотекучее состояние, можно непрерывно выдавливать через отверстия различного профиля [c.116]

При получении полимерных покрытий из порошков на металлических поверхностях мелкие частицы порошка попадают на поверхность и, оплавляясь при нагревании, образуют сплошной защитный слой. Необходимая адгезия слоя полимера обеспечивается соответствующей подготовкой поверхности, нанесением промежуточных слоев, введением специальных компонентов в порошок полимерного материала, а также соблюдением технологического режима нанесения покрытия. [c.61]

На рис. 2 показаны кривые потери массы исследуемого и контрольного образцов в изотермических условиях в вакууме. Часть массы разлагается уже при предварительном 15-минутном нагревании кривые выходят не из начала координат. За это время прогрева самозатухающий полимерный материал имеет больший процент потери массы по сравнению с контрольным образцом, что, очевидно, тоже связано с улетучиванием фосфата. [c.59]

В инженерной практике наблюдается тенденция постепенной замены металлов и других традиционных конструкционных материалов полимерными материалами. Низкая стоимость, малая плотность, более высокие эксплуатационные показатели и широкие возможности для конструирования выгодно отличают полимерные композиционные материалы от традиционных конструкционных материалов. Однако правильный выбор полимерного материала для каждого конкретного случая часто является чрезвычайно трудной задачей для конструктора, обусловленной отличием показателей свойств этих материалов на несколько десятичных порядков от показателей свойств традиционных материалов. Так, термическое расширение полимерных материалов при изменении температуры значительно превышает расширение большинства материалов, что наглядно показано на рис. 6.1. Инженеры-строители должны иметь дело при этом с материалами, которые расширяются при нагревании в десять раз больше бетона химики-техноло-ги — с материалами для трубопроводов, такими как АБС-пластики (сополимеры бутадиена, акрилонитрила и стирола), расширение которых достигает 80 мм на 30 м при переходе от зимы к лету. [c.242]

Образование защитного слоя. В процессе горения происходит плавление антипирена с образованием непроницаемого слоя на поверхности горящего материала, или образованием карбонизованного пористого покрытия, способного изолировать полимерный материал от дальнейшего нагревания. [c.336]

В области сравнительно низких температур, когда полимер находится в твердом состоянии, деформация его невелика и очень мало возрастает с повышением температуры. Но в определенной области температур (в этой области находится температура стеклования) деформация резко увеличивается, и если нагрузка невелика, то остается примерно постоянной. На графике (см. рис. 1.5) это выражается линией, параллельной оси температур. Плато, получившее название площадки высокоэластичности, соответствует сумме упругой и высокоэластической частей деформации. Оба эти вида деформации являются обратимыми. При дальнейшем нагревании наблюдается резкий загиб кривой, вызванный появлением пластической деформации наступает течение полимерного материала. Температура, при которой наступает быстрое развитие этой необратимой деформации, равна температуре текучести. [c.17]

Зная, что нагревание полимерного материала приводит к его сокращению, найдите Ьроявления этого эффекта в природе и технике. [c.115]

Помимо ориентации и поперечного сшивания эффективным примером повышения прочности является графитизация — нагревание полимерного материала в среде инертного газа до тех пор, пока в результате отщепления атомных группировок от основных цепей не образуются связи С—С, характерные для графита. Так, фирма Union arbide сообщила о получении волокна Торнелл [626, с. 3] посредством контролируемого пиролиза целлюлозных материалов. Значение Ор для такого волокна составляет при комнатной температуре 280 МПа, модуль упругости — 3500 МПа, плотность — около 1500 кг/м . Волокна обладают достаточной гибкостью, что позволяет получать прочные и нехрупкие полимерные материалы. [c.297]

При нагревании полимерный материал разлагается на ряд характерных продуктов в определенном соотношении, если точно соблюдаются все условия опыта. Образующиеся продукты зависят от температуры и давления пиролиза, а также от имеющихся в полимере примесей. Иногда остается значительный нелетучий остаток. При медленном нагревании часто получают больший углеродистый остаток, чем при быстром, так как в последнем случае не происходит рекомбинации продуктов. Состав продуктов иногда меняется в ходе пиролиза. Нагревание лучше вести в вакууме при определенной температуре, чтобы сделать условия насколько возможно воспроизводимыми. Для идентификации продуктов разложения можно использовать обычные методы органического анализа, такие, как определение физических констант, растворимости, качественный и количественный элементарный анализ, классификационные пробы и синтез производных. Этот длинный путь усложняется еще и тем, что некоторые полимеры при разложешш дают разнообразные продукты, большая часть которых отлична от исходных мономеров. В общем, аддиционные по шмеры дают более характерные продукты пиролиза, чем конденсационные. [c.13]

За изменением свойств полимерного материала при нагревании или охлаждении можно наблюдать по изменению как а так и е,. Зависимость е = / (7) при ст = onst получила название термомеханической кривой, а ст =/(7) при е = onst - кривой изометрического нагрева. [c.131]

Получение других искусственных волокон и пластмасс основано на аналогичных реакциях конденсации. Термопластаки обычно представляют собой агрегаты таких больших молекул при нагревании эти материалы размягчаются и их можно формовать. Термореактивные пластики также являются агрегатами полимерных молекул, в состав которых входят некоторые активные группы, способные к дальнейшей конденсации. При нагревании такого материала в формах активные группы реагируют между собой, связывая молекулы в пространственную решетку, после чего образовавшаяся пластмасса отвердевает и не поддается дальнейшему формованию. [c.379]

Выбор светочувствительных компонентов для этого материала чрезвычайно широк. Практически к использованию предлагаются любые светочувствительные системы хинондиазиды солн диазония азиды композиции, генерирующие при фотолизе радикалы, напрнмер, содержащие полигалогениды СНСЦ СВг4, СВгзЗОгСбНв с дифениламином или нафтолом композиции хинонов с комплексами теллура или кобальта коллоиды, очувствленные бихро-матами поливинилциннаматы. В них дополнительно могут быть включены стабилизаторы, увеличивающие срок хранения, красители или промоторы сухого проявления. В качестве полимерных связующих для этих композиций рекомендуются феноло-формальдегидные смолы, ПВБ, поливинилформаль, ПС, полиакриловая кислота, ПММА, ПВА, сополимеры винилиденхлорида, акрилонитрила, винилацетата с малеиновым ангидридом, водорастворимые полимеры — желатина, ПВП, ПВС. Термореактивные полимеры, например эпоксидные смолы, могут быть введены в некотором количестве в термопластичное связующее, но при этом необходимо соблюдать осторожность при нагревании светочувствительного материала. Толщина светочувствительного слоя может быть от 0,5 до 500 мкм, предпочтительно 20—100 мкм. В качестве материала листа, принимающего переносимое изображение, могут быть использованы полиамиды, сополимеры винилиденхлорида, бумага, ламинированная полиэтиленом или полипропиленом. Этот лист [c.201]

Термостойкость — способность полимеров сохранять химическую стабильность при нагревании. Термостойкость принято характеризовать термогравиметрически по уменьшению массы полимерного материала при нагревании (рис. П1.4) [20, 29—31]. [c.41]

Капилляры пз полимерных материалов удобны в обращении, прозрачны, что позволяет контролировать качество пленки неподвижной фазы. Одиако при нагревании до температур 80— 100° С наблюдается усиление фонового тока из-за газовыделения из полимерного материала. Найлон и капрон поглощают воду и иизщие спирты, а при повышенных температура.х становятся проницаемы для них. Кроме того, они катализируют омыление эфиров и некоторые другие реакции. Тефлон пло.ко смачивается некоторыми жидкостями. [c.58]

При исследований в лабораторных условиях полимерный материал, предназйаченный для отделки жилых и производственных помещений, закладывают в эксикаторы из расчета 2 м поверхности на 1 м емкости. Первую пробу отбирают через I сут, последующие — через каждые 5 сут на протяжении месяца. Эксперименты проводят как при комнатной температуре, так и при нагревании эксикатора с образцами материала до 40 и 60 в течение суток. Отбор проб воздуха из эксикатора осуществляют либо аспирацион-ным методом (воздух из эксикатора пропускают через поглотительный прибор в количестве, превышающем объем эксикатора в 10 раз), либо методом эвакуирования (при эвакуировании должна быть соблюдена герметичность эксикатора). [c.170]

В стандартном методе определения теплостойкости полимерных материалов по Мартенсу отмечается температура, при которой под действием стандартной нагрузки стрела прогиба образца стандартных размеров, закрепленного как консольная балка, достигает определенной величины или образец ломается. Эта температура соответствует точке перегиба термомеханической кривой при заданной скорости нагревания. Если этот образец при той же стандартной нагрузке наблюдать при меньшей скорости нагревания и в течение более длительного промежутка времени, можно обнаружить явление ползучести. Это значит, что при новых условиях испытания точка перегиба термомеханической кривой будет соответствовать более низкой температуре. Таким образом, в первом примере положение точки Тс должно определяться при частоте воздействия внешней силы 100 периодов в 1 сек, что соответствует наиболее распространенным условиям эксплуатации автомобильных шин в зилшее время. Во втором примере положение точки Т следует определять при постоянной внешней силе за заданный промежуток времени и очень малой скорости нагревания. Это будет соответствовать службе полимерного материала при действии долговременной статической нагрузки. [c.16]

Заготовка полимерного материала в зависимости от его свойств, требований к форме изделия и точности его размеров, а также от тина прессформы может быть самой различной. Например, порошки и волокниты предпочитают предварительно таблетиро-вать, что облегчает дозпрование, уменьшает габариты матрицы, упрощает транспортирование и хранение. При изготовлении профильного изделия, подобного зубчатому колесу из текстолита, изображенному на рис. 3, Б (стр. 29), требуется предварительный раскрой ткани, комплектование раскроя в пакет и профильное таблетирование. Для изготовления изделий из обработанных полимерами коротковолокнистых материалов (бумажные, древесные или стеклянные волокна) необходимо предварительное формование заготовок насасыванием волокон на сетчатые формы. Для сокращения рабочего цикла прессования необходимо предварительное нагревание таблеток из реактопластов. Наиболее широко применяют нагревание токами высокой частоты (ТВЧ). [c.223]

Точного ответа на эти вопросы нет ни у конструктора, ни у технолога по изготовлению стержней для валов, ни у материаловеда, исследовавшего материал на образцах-свидетелях. Ответ может быть получен при исследовании работы самого узла, так как оп зависит от реального распределения напряжений в сечениях вала, от опорных реакций, от наличия неизбежной при монтажё неравномерности зазоров но всей площади стыков подшипника и вала, от скоростей процессов кристаллизации и рекристаллизации материала при изменении скоростей нагревания и охлаждения и от многих других факторов, которых мы пока не знаем. Следовательно, возникает настоятельная необходимость в испытаниях отрезков стержней выбранного полимерного материала на стенде или на макете узла трения. Монтаж узлов необходимо производить по заданному гарантированному зазору. В подшипниках вала должны быть установлены в нескольких точках но длине и в нескольких точках по окружности измерительные приборы для фиксирования фактических величин зазоров во время работы узла на стенде. [c.298]

При температуре выше равновесной или при концентрации мономера ниже рав>новесной в полимеризационной системе термодинамически возможны процессы деполимеризации. Некоторые выводы из этого положения применительно к обычным условиям эксплуатации полимерных материалов приводят к неожиданным результатам. Так, легко показать, что в обычных условиях эксплуатации ни над одним изделием из полимерного материала не устанавливается равновесное давление мономера, как бы мало оно не было. При нагревании полимеров, например при переработке термопластов в расплавленном состоянии, равновесие еще более сдвинуто в сторону образования мономера. [c.116]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология