Ориентация макромолекул полимеров

Переработка полиамидов в изделия методами литья под давлением и экструзии приводит к некоторой ориентации макромолекул полимера. Фактически, любой процесс, включающий течение или сдвиговую деформацию, вызывает ориентацию различных структурных образований полимера, и этот эффект имеет место как в расплаве, так и в условиях пластической деформации твердого материала. Обычно ориентация полимера происходит в большинстве процессов формования изделий, но иногда необходимо увеличивать степень ориентации полимеров, используя специальные методы, с целью увеличения прочности в направлении ориентации. Таким образом регулируется прочность полиамидных пленок, получаемых экструзией. Пленки можно ориентировать в двух направлениях, перпендикулярных друг другу, что также вызывает возрастание их прочности. [c.119]

Как схематически показано на рис. 10.1, при экструзии с раздувом расплав полимера выдавливают через кольцевую головку 2 и вытягивают вверх вытяжным устройством 5. В головку подают воздух, раздувающий рукавную (трубчатую) заготовку. Для быстрого охлаждения горячего рукава и отверждения его на некоторой высоте применяют так называемое воздушное кольцо 3. Затем раздутый отвержденный рукав сплющивают, пропуская его через прижимные валки вытяжного устройства 5. Последние приводятся во вращение от двигателя с переменной частотой вращения, что позволяет получать необходимое осевое усилие для вытягивания пленки вверх, а также способствует поддержанию внутри раздутого рукава постоянного давления, намного превышающего атмосферное. Давление внутри рукава регулируют, изменяя количество воздуха, подаваемого в головку. При экструзии пленок ориентация макромолекул полимера определяется двумя технологическими параметрами скоростью вытяжки и скоростью охлаждения. Однако при экструзии с раздувом важен еще один параметр, который может сильно влиять на ориентацию макро- [c.243]

После заполнения формы происходит ее окончательное замыкание подачей усилия на пуансон. Применение инжекционного прессования позволяет снизить давление литья на 55—70%. В результате этого снижается степень ориентации макромолекул полимера в форме и соответственно остаточные напряжения в изделиях. [c.287]

Наблюдаемый эффект повышения прочностных свойств при введении длинноцепочечных аминов объясняется облегчением ориентации макромолекул полимера в процессе растяжения, что подобно действию межструктурного пластификатора. [c.226]

Исследования ориентации макромолекул полимеров начались только после установления Штаудингером [40,47] в 1920-х гг. высокомолекулярной природы полимерных цепей. Оптическая анизотропия в органических системах, которые [c.48]

Температура расплава определяет его текучесть, плотность, степень ориентации макромолекул полимера при течении расплава в форме. Текучесть должна быть достаточной для заполнения гнезд формы и точного воспроизведения их конфигурации. Кристаллические полимеры при нагревании переходят в аморфное состояние, что сопровождается снижением их плотности. Например, плотность кристаллической фазы полиэтилена 1000 кг/м , аморфной 840 кг/м . Следовательно, переход в аморфное состояние сопровождается увеличением объема материала. Происходит также и термическое расширение полимера. Увеличение объема полимера при плавлении может достигать 9—10%. Слишком высокая температура литья может привести к интенсивной термоокислительной деструкции полимера, а также к его частичному сшиванию, снижению прочности, эластичности, изменению цвета и другим нежелательным последствиям. [c.283]

Инжекционное прессование отличается тем, что давление на расплав в форме создается не только червяком, но и усилием замыкания формы. Вначале происходит неполное замыкание формы при небольшом усилии, затем в полость формы, превосходящую по ширине толщину готового изделия, впрыскивается расплав. После заполнения формы происходит ее окончательное замыкание подачей усилия на пуансон. Применение инжекционного прессования позволяет снизить давление литья на 55—70%. В результате этого снижается степень ориентации макромолекул полимера в форме и соответственно остаточные напряжения в изделиях. [c.287]

Как зависит степень ориентации макромолекул полимера от режима литья изделий [c.38]

На следующей стадии технологического процесса стабилизированный поливинилхлорид подвергают вальцеванию на фрикционных вальцах с целью получения гомогенной массы, пластичность которой также повышается благодаря действию давления, возникающего между вальцами, и температуры, поддерживаемой в пределах 160—170°. Вальцевание приводит к ориентации макромолекул полимера и к частичной их деструкции. [c.479]

Данисе уравнение не учитывает анизотропию усадки, которая возникает вследствие ориентации макромолекул полимера при течении расплава в формующей полости, экструзионных головках или в валковом зазоре каландра. При охлаждении изделий, имеющих неоднородную ориентацию макромолекул, размеры их вдоль направления течения изменяются сильнее, чем в направле- [c.79]

При изготовлении пленок из полимеров с высокой вязкостью расплава для выравнивания потока обычно применяется коллекторная головка со шнеком (рис. 5.66). В коллекторе 1 расположен шнек 2, имеющий на одной половине левую, а на второй половине правую винтовую нарезку. При вращении шнека по часовой стрелке, если смотреть со стороны привода, расплав от патрубка принудительно распределяется по коллектору к краям. Равномерность распределения расплава обеспечивается регулированием частоты вращения шнека. В некоторых случаях равномерное распределение расплава достигается изменением температуры по ширине головки, однако при этом имеет место различная степень ориентации макромолекул полимера и, следовательно, ухудшаются свойства пленки. [c.173]

Наиболее сильное влияние иа прочность, усадку, твердость и другие свойства изделий оказывают давление, температура расплава и формы, время выдержки и скорость впрыска. Влияние технологических параметров на свойства изделий из аморфных и кристаллических полимеров различно. Так, при литье аморфных полимеров ударная вязкость с повышением температуры расплава вначале повышается, а затем проходя через максимум снова снижается (рис. 7.17). Аналогично изменяется разрушающее напряжение, однако его максимум достигается при более низких значениях Т , что, вероятно, связано с изменением степени ориентации макромолекул полимера при заполнении формы расплавом. [c.217]

В процессе охлаждения происходит усадка изделий, которая зависит от степени ориентации макромолекул полимера. При формовании на пуансоне усадка обычно меньше, так как он препятствует уменьшению линейных размеров, однако при этом затрудняется съем изделий. Особенно опасно это при формовании изделий из жестких полимеров, поскольку усадка может привести к растрескиванию изделий на пуансоне. [c.230]

Приведенные данные о зависимости удельного объема от давления и температуры получены в статическом состоянии, т. е. при сравнительно медленном изменении температуры и давления. Пока неизвестно, влияет ли течение при заполнении формы на удельный объем термопласта и его зависимость от температуры и давления. Можно предполагать, что при течении удельный объем полимера несколько уменьшается за счет ориентации макромолекул полимера. Кривые диаграмм Р —V —Т, конечно, не могут отражать все сложные и очень быстро протекающие процессы при формовании изделия в литьевой форме. [c.44]

Получение этих волокон следует рассматривать как первый, но очень важный этап в производстве сверхпрочных волокон. В процессе научных и технологических поисков будут, вероятно, достигнуты новые значительные успехи. В частности, кроме очень высокой ориентации макромолекул полимера в волокне существенное значение для повышения прочности волокон имеет ликвидация макро- и микродефектов структуры. Устранение дефектности волокон является сложной, но технически разрешимой задачей, и поэтому можно ожидать в дальнейшем приближения прочности новых волокон к теоретической [8]. [c.335]

Температура литья определяет текучесть расплава, плотность, степень ориентации макромолекул полимера прн течении в фор.ме. [c.202]

Структура этих межфазных слоев будет, в свою очередь, определяться расположением (ориентацией) макромолекул полимера и плотностью их упаковки в прилегающих к поверхности слоях. [c.196]

Метод определения кислотостойкости также позволяет фиксировать эти изменения после отделки продолжительность растворения волокна в том же растворе серной кислоты заметно возрастает. Увеличение кислотостойкости происходит при отделке волокна с разной степенью вытяжки, однако это увеличение тем заметнее, чем ниже средняя ориентация макромолекул полимера. [c.249]

По-видимому, нельзя отнести весь эффект повышения прочности за счет залечивания или преобразования дефектов, как это сделано в работе Но из-за наличия такого эффекта нельзя четко и однозначно оценить влияние на процесс повышения прочности ориентации макромолекул полимера и их агрегатов. Поэтому приводимые ниже данные следует рассматривать как приближенные, учитывая, что в большинстве случаев имеют дело с суммарным эффектом. [c.280]

Как было показано для других полимерных систем, ориентация макромолекул полимера зависит в основном от степени эластической деформации [5]. Во время растяжения имеет место как эластическая, так и пластическая деформация (рис. 6.1), и усилие, необходимое для растяжения волокна, зависит от обеих составляющих. Поэтому сила вытягивания волокна не определяет эффективность вытягивания. Одновременно с эластической деформацией происходят релаксационные процессы. Поэтому для конкретных условий растяжения устанавливается равновесное значение эластической деформации, от которой зависит главным образом комплекс механических свойств волокна. Однако процесс вытягивания может не достигать равновесного состояния. В этом случае свойства волокна будут соответствовать достигнутому уровню эластической деформации. Как следует из рисунка 6.1, в начале растяжения эластическая деформация пропорциональна общему растяжению волокна, т. е. вытягивание происходит более или менее (в зависимости от доли пластической деформации) эффективно. [c.94]

Тогда Г Р<Гфр. В этом случае при ориентации макромолекул полимера температура фазового расслоения уменьшается. Однако такое соотношение между изменением энтальпии и энтропии, как правило, отвечает сушествованию нижней критической температуры смешения на диаграмме фазового состояния. Как видно из рис. П.8, б, и в этом случае наложение напряжений сдвига на полимерный раствор увеличивает область несовместимости. [c.114]

В процессе каландрования материала под действием больших сдвиговых напряжений возникает значительная ориентация макромолекул полимера вдоль направления отбора продукта ( каландровый эффект ). В результате указанного эффекта лист или пленка, полученная методом каландрования, анизотропны, поэтому прочность и разрывное удлинение продукта зависят от направления, в котором вырезан образец для испытаний. Прочность образцов, вырезанных вдоль полотна, оказывается выше, а относительное удлинение при разрыве — меньше, чем для образцов, вырезанных в поперечном направлении. [c.269]

При модификации длинноцепными аминами гидрохлорированного СКИ-3 наблюдается увеличение прочности и эластичности материала, что объясняется облегчением ориентации макромолекул полимера при растяжении, подобно тому как это имеет место при наличии межструктурного пластификатора. Особенно значительное увеличение деформации наблюдается при модификации гидрохлорированного каучука кремнийорганическим амином (ди-этиламинометилентетраэтоксисиланом) марки АДЭ-3 (рис. 2.6). Введение аминов с относительно длинной цепью приводит к значительному уменьшению температуры стеклования, что не характерно для добавок ароматических аминов, например ц-фениленди-амина. [c.59]

Промывку волокон часто совмещают с их п л а с т и-ф и к а ц и о н и о й вытяжкой (на 80% и более), к-рая заключается в иропускании свежесформованпого волокна через вытяжной механизм (см. Лрядильные. машины), погруженный в промывную воду, подогретую до 80 °С. Повышенная темп-ра облегчает ориентацию макромолекул полимера, вследствие чего получаются волокна высокой прочности. [c.269]

Гидродинамическое сопротивление осадительной ванны движущейся нити создает в последней напряжение, которое вызывает ее деформацию, состоящую из необратимой и обратимой частей. Необратимая часть деформации при достижении матричной фазой определенного уровня вязкости приводит к ориентации макромолекул полимера и структурных элементов остова образующегося студня вдоль оси волокна. Ниже определенного уровня вязкости такой ориентации макромолекул препятст-ствует тепловая разориептация их. Но когда вязкость, которая возрастает в связи с потерей неравновесным раствором растворителя, отделяющегося в виде низкоконцентрированной по полимеру фазы, достигает очень высоких значений, градиент продольной деформации нити под действием заданного напряжения становится очень малым и ориентация прекращается. [c.223]

В противоположность прессованным образцам, свойства которых почти не изменились после термообработки, при тепловой обработке труб повышался предел текучести и уменьшалось относительное удлинение при разрыве. Это связано с тем, что при экструзии в результате ориентации макромолекул полимера при течении в головке, а также вследствие вытяжки и быстрого охлаждения трубы в. калибруюш ей насадке возникающая структура неравновесна. Поэтому при тепловой обработке происходит дальнейшая кристаллизация с изменением свойств труб. [c.305]

Путем шприцевания из сополимеров хлористого винилидена с хлористым винилом готовят моноволокно в виде нитей и шнуров различного диаметра (0,13—5 мм), а также материал, имеющий форму узких лент или соломки и применяемый, например, при изготовлении плетеных сидений. Для получения таких изделий используют материалы, способные кристаллизоваться в результате ориентации макромолекул полимера при холодной вытяжке. Применяемые сополимеры содержат значительноё количество хлористого винилидена (обычно более 80%). [c.87]

Изменение удельной ударной вязкости ПВХ-пенопластов от объемного веса подобно пенонолистиролу и выражается эмпирической зависимостью. При этом максимальное значение динамического изгиба при у = 700 ч- 800 кг м превышает таковое для монолитного материала (рис. 4.17). По мнению Берлина [75], такое упрочнение связано с ориентацией макромолекул полимера в стенках ячеек. При уменьшении объемного веса удельная ударная вязкость падает, так как утончение стенок ячеек перекрывает упрочняющий эффект ориентации. Наряду с ориентационным эффектом, по-видимому, имеет место рассасывание напряженной на пузырьках пены при развитии микротрещин, что особенно положительно сказывается прежде всего на динамических свойствах тяжелых или облегченных газонаполненных материалов. По-видимому, наиболее высокой удельной ударной вязкостью обладает жесткий ПВХ-пенопласт, имеющий а = 25 кг-см1см при у = 686 770 кг/ж [37]. [c.299]

Вынужденное сокращение длины фронта облегчается обратимой Бысокоэластической деформацией, направленной тангенциально к линии фронта. Эта часть деформации, образующаяся во время кругообразного расширения фронта расплава, превращается в кинетическую энергию расплава, и скорость движения фронта у стенок формы повышается. В результате напряжения сдвига ориентация макромолекул полимера у боковых стенок формы будет выше, чем в середине полости формы. Из-за высокой скорости движения фронта у стенок происходит быстрый переход к прямолинейной форме франта, которая только вблизи стенок немного искривлена. [c.104]

Холодное вытягивание. Только что сформованное волокно нейлон непрозрачно и обладает невысокой прочностью—9— 12 р. км, поэтому его подвергают холодному вытягиванию примерно на 400%. Степень вытягивания зависит от характера сформованного вЬлокна —тонкое волокно не может быть так вытянуто, как волокно более грубое. Причина такого различия еще точно не установлена, однако этот факт связан, по-видимому, с частичной ориентацией макромолекул полимера во внешних слоях волокна, возникающей в результате трения расплава [c.279]

Термовиль — штапельное волокно, отличающееся отфибравиля и ровиля тем, что оно подвергается тепловой обработке, при которой происходит снижение степени ориентации макромолекул полимера в волокне. Этот процесс сопровождается усадкой, снижением прочности волокна (до В р. км) и значительным увеличением разрывного удлинения (до 150—180%). Показатели волокна термовиль одинаковы как для волокна в сухом, так и в мокром состоя- [c.361]

Повышение плотности волокна. В большинстве с.иучаеЕ в результате ориентации макромолекул полимера и уменьшения среднего расстояния между ними несколько повышается плотность волокна. Изменение плотности вискозного волокна в зависимости от степени вытягивания иллюстрируется следующими данными [c.125]

Напряжение вытягиваемой нити определенным образом связано с ориентацией макромолекул полимера. Если для некристаллизую-щихся полимеров в процессе вытягивания наблюдается прямолинейная зависимость от п (Ап — двойное лучепреломление, или оптический коэффициент напряжения, Ап/Овыт = оп51 ), то в случае вытягивания кристаллизующихся полимеров такая зависимость не наблюдается. Из рис. 2 видно, что прямой зависимости между и Ап для полиэфирного волокна не существует. Относи- [c.77]

Изучение удельной ударной вязкорти выявило иную картину. Пенопласт с 7о=0,7—0,8 г/слз имеет максимальную стойкость к удару (фиг. 7). Такое упрочнение материала, по-видимому, связано с ориентацией макромолекул полимера. В процессе вспенивания заготовки при получении пенопласта с 7о = 0,7—0,8 г см благодаря фактору ориентации возрастает и значение удельной ударной вязкости по сравнению с монолитным образцом. При дальнейшем увеличении размеров пенопласта, несмотря на увеличение степени ориентации, наблюдается падение значения удельной ударной вязкости, так как и этом случае упрочняющий эффект ориентации перекрывается общим падением прочности материала, связанным, с уменьшением толщины стенок элементарных ячеек. [c.33]

Это явление ориентации макромолекул полимеров было показано Б. В. Дерягиным с сотр. [161] при изучении методом киносъемки течения тонких слоев растворов полимеров на металлических поверхностях. Было установлено, что макромолекулы поливинилацетата ориентируются на поверхности металла, образуя вторичные структуры (пачки). Это же явление ориентации молекул клеящего вещества в поверхностном (прилегающем к субстрату) слое было показано работами У. Гарди и М. Ноттед-жа [52—54]. Они исследовали граничное прилипание низкомолекулярных жидкостей и некоторых твердых веществ и установили существование латентного периода, в течение которого прочность прилипания возрастала, что объяснялось ими идущей во времени ориентацией молекул адгезива на поверхности субстрата и упрочнением вследствие этого склеивающего пограничного слоя. Исследуя некоторые клея (желатиновый, шеллачный инитроцеллюлозный), эти авторы пришли к выводу, что молекулы адгезива ориентируются на поверхности субстрата, причем степень ориентации тем больше, чем теснее удается установить контакт между адгезивом и субстратом. Степень контакта определяется смачиваемостью и наличием полярных групп в структуре адгезива, которые обусловливают прочную связь адгезива с подложкой. [c.196]

С, температура стеклования от 130 до 170 °С. Поликарбонаты представляют собой высококристаллические полимеры. Очевидно, размеры отдельных кристаллитов меньше длины световой волны, потому что полимер в кристаллическом состоянии сохраняет высокую прозрачность. В результате ориентации макромолекул полимера значительно повышается его прочность, но ухудшается прозрачность. Полимерные эфиры угольной кислоты, кроме высокой теплостойкости, характеризуются хорошей атмосферостойкостью, отсутстаием набухания в воде, бензине, маслах. В отличие от других полиэфиров поликарбонаты достаточно устойчивы к действию растворов кислот и щелочей. Растворителями таких полимеров являются эфиры, кетоны, галоидпроизводные углеводородов. Поликарбонаты применяют для получения волокон, пленок, лаков. Литьем под давлением из поликарбонатов изготавливают разнообразные детали приборов. [c.483]

Свойства линейных полиамидов. Линейные полиамиды npiea-ставляют собой полимерные соединения высокой степени кристалличности. В неориентированном состоянии полиамид содержит до 50—60% кристаллических структурных образований. Отдельные упорядоченные участки макромолекул расположены параллельно друг другу. Если в звеньях макромолекул между амидными группами находится одинаковое количество метиленовых групп, то в параллельных участках цепей между карбонильными группами и иминогруппами соседних макромолекул могут возникать водородные связи (рис. 107). В процессе самопроизвольной кристаллизации расплава отдельные кристаллиты соединяются в четко выраженные кристаллитные образования — сферолиты. Путем ориентации макромолекул полимера можно увеличить количество упорядоченных участков и увеличить этим число водородных связей между карбонильными группами и иминогруппами соседних макромолекул. Образованием водородных связей можно объяснить более высокую температуру плавления кристаллитов полиамида по сравнению с кристаллитами полиэфира (при одинаковой длине цепи). [c.501]

Инициированная адсорбция полимера с помощью адсорбционного слоя ПАВ объясняется нами развертыванием и ориентацией макромолекул полимера на по-лимерофилизованной поверхности наполнителя (пигмента) при наличии глобулярной структуры полимера в объеме раствора [80], что облегчает смачивание пигмента полимером и адсорбцию на свободных, незанятых ПАВ участках (при степени насыщения поверхности модификатором а<С1). Таким образом, обнаруженный эффект следует связывать также с ориентирующим действием на полимер лиофилизованной поверхности, способствующей по аналогии с сажей развертыванию [c.57]

Ориентированное состояние, достигнутое при растяжении расплавов и растворов полимеров и зафиксированное в результате застекловывания или кристаллизации, обусловливает анизотропию механических, оптических и других физических свойств полимерных материалов. В свою очередь, измерения различных свойств материала в разных направлениях до и после деформирования служат характеристикой ориентации макромолекул полимера. [c.244]