Время охлаждения полимера

Время охлаждения полимера, необходимое для образования твердого слоя толщиной б, находим из уравнения нестационарной теплопередачи [c.147]

При охлаждении полимера ниже температуры плавления процесс кристаллизации начинается не сразу. Время, необходимое для того, чтобы появились первые признаки кристаллизации, называется индукционным периодом t ). Величина индукционного периода сильно зависит от температуры и может быть описана эмпирическим уравнением [c.150]

Температурный интервал плавления кристаллических полимеров зависит не только от условии кристаллизации, но также от длительности пребывания этих тел в кристаллическом состоянии. Эти и многие другие свойства таких веществ связаны с релаксационными явлениями, с медленностью установления равновесия. Если полимер не успел закристаллизоваться во время охлаждения или нагрева, он будег вести себя подобно некристаллизующемуся линейному полимеру, но если кристаллизация все же произошла, полимер при вторичном нагревании перейдет в текучее состояние сразу, минуя высокоэластическое состояние. Объясняется это явление тем, что в кристаллическом состоянии звенья фиксированы в кристаллической решетке и цепи, поэтому лишены гибкости, способности переходить из одной конформации в другую под действием сравнительно небольших усилий При плавлении, когда разрушается эта решетка, становится возможным не только перемещение звеньев, но также и постепенное передвижение целых макромолекул, в результате чего полимер начинает течь. [c.447]

Анизотропия механических свойств. Вязкость и межфазное натяжение в эмульсиях определяют форму частиц диспергированной жидкости. Если вязкость среды очень велика, влияние поверхностного натяжения на форму частиц несущественно, ибо система практически не может перейти в равновесное состояние. При смешении полимеров в расплаве (в особенности термопластов) вязкость достаточно низка и за время охлаждения может произойти релаксация формы частицы диспергированного полимера и приближение формы к сферической при значительной величине межфазного натяжения. [c.41]

Второй момент связан с методикой приготовления образцов для испытаний, а именно с их термической предысторией. Было четко показано [16], что, так же как и в линейных полимерах [122], существенное влияние на свойства сетчатых полимеров оказывает их термическая предыстория. Отжиг сетчатого полимера приводит к большей конформационной однородности цепей, к улучшению его упаковки и как следствие к некоторому повышению (до 20%) величины предела вынужденной эластичности по сравнению с неотожженным полимером. В то же время быстрое охлаждение полимера (закалка) приводит к падению предела вынужденной эластичности и повышению предельной величины деформации (рис. 33). Еще большее влияние оказывает длительный прогрев полимеров при температурах несколько выше температуры стеклования полимера (рис. 34) с последующим их отжигом [123]. [c.231]

При достаточно медленном охлаждении полимера можно получить его в равновесном состоянии при температуре ниже температуры стеклования (точка Е на рис. 56). Необходимое для этого время тем больше, чем ниже температура. Так, по [c.178]

Процесс формования изделий из пластмасс осуществляется, когда полимеры находятся преимущественно в вязкотекучем состоянии и лишь в некоторых случаях (пневмовакуумное формование) — в высокоэластическом. При охлаждении изделий полимер переходит в твердое агрегатное состояние в результате стеклования или кристаллизации. Переход из одного физического состояния в другое, а также процессы плавления и кристаллизации происходят при определенных значениях температур, знание и использование которых необходимо при выборе режимов переработки полимеров. Так, в зависимости от температуры стеклования и плавления (текучести) изменяются время охлаждения изделия, температура формы и рабочих узлов экструзионных агрегатов или литьевых машин. Большое практическое значение имеют такие характеристики, как скорость кристаллизации, теплота плавления, а также изменение размеров и конфигурации структурных образований кристаллизующихся полимеров в зависимости от условий формования и охлаждения изделий. Все перечисленные характеристики достаточно подробно описаны в учебных пособиях по физикохимии полимеров, в данной главе рассмотрены вопросы практического использования их для теоретического обоснования процессов переработки с учетом особенностей строения отдельных групп полимеров. [c.5]

Непосредственно после прижатия расплава к стенкам формы начинается процесс его охлаждения. Поскольку температура формы намного ниже, чем расплава, то по толщине стенки устанавливается нестационарный температурный профиль, изменяющийся во времени. При этом на стенке формы температура сохраняется почти постоянной, а на внутренней поверхности изменяется во времени от температуры расплава до значения, соответствующего охлажденному изделию. Время охлаждения зависит от толщины стенок изделия, температуры расплава и формы. Температуру формы выбирают, исходя из строения полимера и требований, предъявляемых к изделию. С увеличением температуры формы повышается блеск изделий, снижается коробление и уменьшается анизотропия свойств (рис. 6.14). Однако при этом увеличивается время охлаждения и снижается производительность агрегата. [c.192]

За время выдержки под давлением происходит охлаждение полимера в форме, а поскольку температура по сечению изделия различна, то для расчета усадки необходимо использовать значение средней температуры. Это значение T(t) (в К) определяют с учетом формы изделия по уравнениям нестационарной теплопроводности, которые в несколько упрощенном виде приведены ниже [c.219]

Если за время охлаждения таких полимеров из состояния расплава во время формования до комнатной температуры, т. е. ниже температуры стеклования, антистатик не выйдет на поверхность пластика, то достаточный антистатический эффект не проявится. В том случае, когда антистатик удаляется с поверхности в рез льтате трения или промывания водой, восстановление антистатического эффекта с течением времени при комнатной температуре чрезвычайно затруднительно. Если температура, при которой выдерживают полимер, будет выше температуры стеклования, то антистатический эффект восстанавливается быстрее (табл. 54). [c.171]

При литье под давлением качество отливок зависит от различных факторов температуры, скорости литья, давления, условий охлаждения отливки в пресс-форме, степени ориентации макромолекул, прочности сварки на встречных потоках расплава при заполнении пресс-формы, степени переплавки сырья и др. Кроме того, большое значение имеет соблюдение требований, предъявляемых к литьевому оборудованию равномерное распределение тепла внутри плавильного цилиндра машины, инертность среды, в которой находится расплав, минимальное время пребывания полимера в состоянии расплава и минимальная скорость впрыска, оптимальная конструкция сопла и т. д. Современные машины для литья под давлением в достаточной мере удовлетворяют этим требованиям, поэтому экспериментальные исследования влияния многократной переработки лучше проводить на отливках, получаемых именно этим способом. В большинстве случаев литье производится в многоместные пресс-формы с центральным расположением литникового канала относительно всех гнезд пресс-формы. [c.15]

Так, на стадии нагревания полимера важную роль играют его теплофизические свойства, такие, как температуры плавления и разложения, теплоемкость и теплопроводность. На стадии подачи полимера в форму большое значение имеют реологические свойства расплавов полимеров, например изменение вязкости в зависимости от скорости сдвига и температуры, ориентация полимера при течении. При формовании изделия важную роль играет изменение объема расплава с температурой, а также сжимаемость расплава термопласта. Во время охлаждения расплава полимера большое значение имеют теплофизические свойства, а также процессы релаксации ориентационных напряжений и кристаллизации, поскольку они определяют структуру получаемого изделия и, следовательно, его свойства. [c.27]

Уравнения (1.2) и (1.4) малоприменимы для расчета времени охлаждения кристаллических полимеров еще и потому, что распределение температуры при охлаждении кристаллических полимеров иное, чем при охлаждении аморфных полимеров вследствие выделения теплоты кристаллизации. Были предприняты попытки учесть распределение температуры в сечении образца -и получены различные эмпирические уравнения для определения времени затвердевания, центрального слоя пластины или цилиндра из кристаллического полимера. Так, для полиэтилена с плотностью 0,945 г/см при температуре расплава р> изменяющейся от 190 до 250 °С, и температуре охлаждающей среды и от 5до 80°С время охлаждения (в мин) образца в виде цилиндра диаметром О равно [c.38]

На время охлаждения кристаллических полимеров оказывают влияние также температура расплава /р, теплосодержание АЯ и выделяемое тепло кристаллизации АНц (табл. 1.1). Полиамид 6 затвердевает быстрее остальных полимеров, так как его теплосодержание меньше, чем у полиэтилена высокой плотности и полипропилена, а теплота кристаллизации меньше, чем у всех приведенных в таблице полимеров. [c.39]

Для того чтобы установить, как влияют свойства полимера на формуемость, можно использовать уравнение, характеризующее зависимость между свойствами полимера и продолжительностью цикла формования, включающего время заполнения и время охлаждения [c.245]

Однако в этом уравнении не учтены два существенных момента охлаждение полимера, происходящее при заполнении формы, и его влияние на время заполнения, а также возникающая в процессе заполнения ориентация н ее влияние на время охлаждения. [c.245]

При литье очень тонкостенных изделий продолжительность заполнения формы и продолжительность охлаждения изделия приблизительно одинаковы. Охлаждение в основном происходит во время заполнения формы, и поэтому давление и температура, требуемые для заполнения формы, сильно зависят от степени охлаждения полимера в форме. Большое влияние на продолжительность охлаждения оказывают ориентационные напряжения, поскольку они снижают теплостойкость изделий. Продолжительность заполнения формы составляет большую часть цикла литья, поэтому минимальное время цикла литья характеризует способность полимера легко заполнять форму. [c.249]

Для изделий средней толщины условия заполнения сходны с условиями заполнения при литье тонкостенных изделий и в определенной степени зависят от охлаждения полимера во время заполнения фор.мы. Продолжительность минимального цикла литья также зависит главным образом от охлаждения. Ориентационные напряжения и процесс заполнения формы оказывают некоторое влияние на продолжительность минимального цикла. [c.249]

В свою очередь величина лсг ист и время охлаждения струйки расплавленного полимера зависят от температуры окружающей среды и скорости приема волокон (скорости формования) 2. С ростом 2 величина лсг увеличи ется, а время охлаждения несколько уменьшается из-за ускорения теплопередачи ат быстро движущихся волокон. Для практических расчетов можно принять время охлаждения постоянным [c.164]

Дальнейшее сужение линии ЯМР-поглощения при более высоких температурах объясняется переходом полимеров в высокоэластическое состояние. Для сравнения на рис. VIH. 2, а приведены значения температуры структурного стеклования Тс. Хорошо видно, что Т-с лежит ниже температуры Т, при которой происходит резкое сужение линии ЯМР. Это расхождение может быть объяснено тем, что эффективное сужение происходит, когда время корреляции Тк становится по порядку величины равным (у6Ву ) . Из данных рис. VHI.2, а следует, что это значение примерно равно 10" с. Сравнение условий сужения линии ЯМР с проявлением структурного стеклования при охлаждении полимера со стандартной скоростью 3 град/мин показывает, что То нельзя [c.272]

Сравнение условий сужения линии ЯМР с проявлением структурного стеклования при охлаждении полимера со стандартной скоростью 3 К/мин показывает, что 7 с нельзя отолсдествлять с т сун(, которая может быть сопоставлена с температурой стеклования полимеров в периодических силовых полях. При этом времени корреляции Тс может соответствовать время релаксации полимеров во внешнем поле. В ряде случаев обнаружено совпадение Тсут с температурой механического стеклования, измеренной ультразвуковым [c.223]

Влияние молекулярного веса полимера на термодинамические параметры растворения было изучено главным образом на при -мере стеклообразных полимеров, плотность упаковки которых заметно изменяется с увеличением длины цепн. Однако наблюдае- мые закономерности, по-видимому. справедливы и в случае растворения высокоэластических полимеров. Чем д линнее цепи, тем больше времени требуется полимеру для образования равновес ной плотной упаковки, Если низ-комолекуляриьге полимергомоло-гн за время охлаждения успевают плотно упаковаться, то с увеличением молекулярного веса это время оказывается недостаточным для образования равновесной плотной упаковки макромолекул. Поэтому по Л[ере увеличения молекулярного песа полимера величина s2 у.меньшается н, согласно уравнению (52), энтальпия смешения [c.369]

При таком виде испытаний выявляются различия в стойкости к растрескиванию между отдельными образцами. При соответствен-40 выбранной скорости охлаждения сокращается время испытания полимеров в gepal СО-630 с двух недель (что являлось большим недостатком метода) до немногим болег двух часов. [c.344]

Плотность упаковки цепей стеклообразных полимеров зависит от величины молекулярного веса чем длиннее цепи, тем больше времени требуется полимеру для образования равновесной плотной упаковки. Если низкомолекулярные полимергомо-логи за время охлаждения успевают плотно упаковываться, то с увеличением молекулярного веса это время оказывается недостаточным для образования равновесной плотной упаковки [c.371]

Особенно высокую прочность удается достигнуть в случае волокон из поливинилового спирта, получаемых формованием из растворов по мокрому или сухому методам [8, 9]. Процесс формования этих волокон проводится с минимальными фильерными вытяжками с целью получения наиболее однородной макроструктуры с минимальной ориентацией. Затем в процессах пластифика-ционного и термического вытягивания в 10- 20 раз достигается максимально возможная ориентация. После термической обработки (часто совмещаемой с процессом те,рмического вытягивания) и охлаждения образца до комнатной температуры полученная структура надежно фиксируется 8—9]. Таким путем достигаются прочности на волокнах мокрого метода формования до 100—120 сн/текс, а на пленках — до 200—210 сн/текс. Это обусловлено тем, что ПВС является полимером со сравнительно высокой собственной гибкостью молекулярных цепей и сильным межмолекулярным взаимодействием. При нагревании значительно выше температуры стеклования за счет гибкости и подвижности молекулярных цепей ПВС в механическом поле достигается их высокая ориентация с одновременной кристаллизацией. Образование складчатых структур ограничено вследствие наличия внешнего силового поля. Во время охлаждения в том же силовом поле образование сильных межмолекулярных связей между гидроксилами соседних цепей позволяет зафиксировать достигнутую высокоориентированную структуру. [c.308]

Интегральные пенопласты можно изготавливать, используя и обычные литьевые методы, применяемые для получения прессовых пенопластов. В этом случае композицию, состоящую из гранул полимера, ХГО и других добавок, загружают в холодную пресс-форму, которую нагревают (обычно водяным паром) и вновь охлаждают (водой). Вспенивание ссущестрляется под избыточным давлением (0,15—1,0 МПа), продслжительнссть вспенивания составляет 3—15 с, время охлаждения 20—60 с [242]. При изготовлении ИП этим методом стоимость изделий примерно в 10 раз ниже, чем при использовании методов ЛПД. Недостаток метода — низкое качество поверхностной корки — шероховатость, неравномерность корки по толщине и низкая производительность. [c.47]

При выборе рабочих параметров, соответствующих минимальной продолжительности литьевого цикла, lинимaльнoe время охлаждения определяется по кривой охлаждения, которая проходит через точку с температурой ТОпределяя давление и температуру впрыска по кривой / , получим минимальное время заполнения. Остается, правда, некоторая свобода выбора параметров литья—максимального давления и температуры расплава в полости формы, а также времени подпрессовки. Существуют и дополнительные ограничения, связанные с термическим разложением полимера при его перегреве, величиной максимально возможного для данной машины давления литья и минимально возможной температурой прессформы. [c.408]

Основное уравнение процесса литья под давлением. Количественное описание процесса литья позволяет оценить влияние свойств полимера (например, коэффициента внешнего трения, вязкости расплава), определяющих время заполнения прессформы, а также других свойств (температуропроводности, температуры размягчения), которые влияют на время охлаждения. [c.411]

При таком упрощении литьевой цикл является функцией только двух переменных температуры и времени (третья переменная— давление была заменена плотностью, которая регулируется работой весового дозатора и, следовательно, уже не является независимой величиной). Следующий шаг состоит в определении зависимости между температурой и временем. Это можно сделать, определив время, необходимое для заполнения прессформы, и время, необходимое для охлаждения полимера, как функцию температуры. Начальные условия, которым должно удовлетворять данное уравнение,—это температура и давление расплава на входе в прессформу. [c.413]

В настоящее время вряд ли возможно предложить исчерпывающее подтверждение справедливости этого уравнения. Практически почти невозможно подобрать полимеры, отличающиеся друг от друга только величиной вязкости расплава или только теплостойкостью. В целом, однако, если подставить в уравнение (29) граничные условия, характеризующие процесс литья на конкретной машине, то рассчитанная по нему величина времени цикла вполне удовлетворительно согласуется с результатами опытов. Уравнение (29) не учитывает двух существенных моментов охлаждения полимера, происходящего при заполнении прессформы, и его влияния на время заполнения возникающей в процессе заполнения ориентации и ее влияния на время охлаждения. [c.415]

Для очень тонкостенных изделий время заполнения и время охлаждения примерно одинаковы. Охлаждение в основном успевает произойти во время заполнения прессформы, результатом этого часто оказывается недопрессовка изделий. Величины давления и температуры литья, необходимые для заполнения пресс-формы, будут очень сильно зависеть от процесса охлаждения в прессформе. При литье тонкостенных изделий продолжительность охлаждения сильно зависит от степени ориентации вследствие существенного понижения теплостойкости. Время заполнения такой прессформы также составляет значительную часть литьевого цикла. В этом случае минимальное время цикла является критерием способности полимера быстро заполнять прессформу и мерой возникающей при этом ориентации материала. [c.420]

Продолжительность цикла прессования определяется скоростью нагревания и охлаждения формы, толщиной и конфигурацией изделия и термостойкостью полимера. После разогрева формы пресс открывается н в форму вкладывается таблетка или засыпается отмеренное количество гранулированного или порошкообразного полимера. Форма закрывается под низким давлением, и материал быстро нагревается. Как только он нагреется до 150° С, прекращают подвод пара, включают охлаждение формы и производят запрессовку при полном давлении (150—300 кгс1см ). Во время охлаждения изделие выдерживают под полным давлением, так как в противном случае получаются дефекты (провалы, [c.262]

Во время кристаллизации полимера развиваются силы, препятствующие сжатию сферолита в направлении его центра. Величина сил может быть довольно большой, в результате чего на границах между сферолитами образуются пустоты, а в случае полипропилена 2 наблюдалось полное распадение образца из-за такого сжатия на отдельные сферолиты. В медленно охлажденных образцах многих полимеров часто обнаруживают радиальные трещины и пустоты. В образцах, охлаждаемых более быстро вероятно существование большего числа проходных молекул между смежными ламелями внутри сферолита и между ламелями соседних сферолитов. В этом случае частичное сопротивление сжатию сферолитов во время кристаллизации приводит к появлению остаточных напряжений между ламелями. Во время отжига напряжения могут быть сняты, при этом может произойти перекристаллизация проходных молекул, в результате чего они войдут внутрь ламелей. [c.430]

С целью сокращения продолжительности нагревания рекомендуется засыпать полимер в форму уже подогретым до 80—100 °С. После замыкания формы и во время нагревания полимера до температуры течения давление составляет 20—30 кгс1см . После достижения необходимой температуры давление поднимают до значений, приведенных ниже. Величина давления зависит от типа и конфигурации формы. Давление не снимают и при охлаждении формы. После охлаждения формы вместе с изделием до [c.116]

Давление, возникающее при течении полимера в полости формы, рас- ходуется лишь на преодоление сопротивления при его течении. Разность между давлением в начале формы рв ив конце формы Рв определяет величину потерь давления в форме при заполнении. После заполнения полости формы в течение периода БВ происходит быстрое нарастание давления до максимума, а затем давление в форме начинает уменьшаться из-за охлаждения полимера, в то время как давление в сопле несколько увеличивается. Максимальное давление в полости формы называется инжекцион-ным давлением или давлением в форме. [c.99]

Эта стадия цикла формования — вытекание полимера из формы под действием высокого давления в ней начинается при движении поршня назад к своему исходному положеник). Во время вытекания полимера давление в форме падает довольно быстро и скорость вытекания уменьшается, так как разность давлений в форме и в литнике становится меньше. Наконец скорость вытекания становится настолько низкой, что полимер охлаждается и затвердевает во впуске литника, т. е. полость формы отключается от литниковой системы, и вытекание полимера прекращается. Температура и давление в форме в момент отключения ее полости, как уже отмечалось, влияют на усадку полимера в форме, образование пустот и утяжин и т. п. Поэтому необходимо рассмотреть условия, при которых происходит отключение полости формы в процессе литья под давлением. Основное внимание при этом следует уделить охлаждению полимера во время его течения через относительно холодный канал. Для случая, когда охлаждение расплава не слишком велико, Спенсер и Гильмор дали следующее соотношение [c.130]

Как известно, время охлаждения зависит от температуропроводности полимера чем больше температуропроводность, тем быстрее охлаждается полимер в канале и тем больше толщина затвер- [c.228]

По эластическим свойствам сшитый полидихлорфосфазено-вый каучук приближается к идеальному каучукоподобному материалу. В этом отношении он аналогичен или немного превосходит слабо вулканизованный натуральный каучук [43]. При растяжении волокна из этого полимера более чем в два раза возникает лишь небольшое остаточное удлинение (вязкое течение). Длина образца после растяжения в 1,9 раза в течение 1 мин при напряжении 1 кг/см в температурном интервале 50—160° приобретает практически исходное значение. Более продолжительное растяжение при более высоких температурах вызывало появление небольшого остаточного удлинения, но даже после нескольких часов растяжения при комнатной температуре практически никакой текучести полимера не наблюдалось. По величине модуля упругости (2 кг/см ) при 25° было рассчитано, что среднее расстояние между поперечными связями вдоль цепи равно 700 звеньям ЫРС1г. Эта цифра должна, конечно, зависеть от метода получения полимера. На эластические свойства полимера влияет также зависящий от температуры процесс кристаллизации. Модуль упругости полимера должен быть пропорционален абсолютной температуре. Однако было найдено, что при нагревании полидихлорфосфазенового эластомера от 7 до 50° при постоянной деформации напряжение увеличивалось не в линейной зависимости от абсолютной температуры, а в большей степени [39]. При охлаждении полимера напряжение не сразу возвращалось к исходному значению. Это отклонение от идеального поведения было приписано плавлению кристаллической фазы во время нагревания и замедленной кристаллизации при о.хлаждении. Однако в другой работе было найдено, что между модулем упругости и [c.329]

Во время формования полимер из вязкотекучего вновь должен быть переведен в твердое состояние, характеризуемое соотношением Ег Ей т. е. гибкост и сегментальная подвижность должны уменьшаться, а энергия взаимодействия полярных групп е возрастать без изменения длины макромолекул, т. е. без изменения степени полимеризации. Это достигается уменьшением энергии колебательных движений и ростом жесткости макромолекулярных цепей путем охлаждения формуемых струек расплава, десольватацией полимера или удалением разбавителя. [c.43]