Главная --> Справочник терминов


Кристаллических материалов Антраценовое масло, последняя фракция каменноугольной смолы, застывает при охлаждении в мягкую кристаллическую массу, состоящую в основном из кристаллических углеводородов. Большую часть их (20—30%) составляет антрацен; кроме того, в этой массе находятся фенантрен, аценафтен, флуорен, азотсодержащие соединения— карбазол и акридин — и другие вещества, представляющие исключительную ценность для промышленности синтетических красителей. Масло, оставшееся после отделения кристаллических компонентов, используется под названием карболинеума для пропитки древесины и в качестве топлива.

для выделения нескольких летучих кристаллических компонентов смеси.

В монографии впервые подробно описаны экологические аспекты различных способов модификации компонентов серных вулканизующих систем резиновых смесей и стабилизаторов резин. Приведены крисгаллохимические характеристики, квантово-химические расчеты и молекулярные диаграммы ингредиентов, позволяющие прогнозировать возможности модификации кристаллических компонентов в бинарных и сложных расплавах. Показано, что физическая, физико-химическая и химическая модификации ингредиентов являются перспективными направлениями повышения экологической безопасности токсичных порошкообразных компонентов серных вулканизующих систем и стабилизаторов в процессах производства и эксплуатации резиновых изделий. Подробно описана химическая модификация ускорителей производными диалкилфосфорисгых и диорганодитиофосфорных кислот, которая является современным способом получения соединений полифункционального действия. Показано, что применение в резиновых смесях таких соединений взамен аминсодержащих компонентов серных вулканизующих систем и стабилизаторов позволяет уменьшить образование канцерогенных нитрозоаминов в процессах вулканизации резиновых изделий. Приведены данные по инвентаризации пылевидных и газообразных вредных выбросов, описаны их токсические свойства и пути улучшения экологической ситуации на отдельных стадиях технологии производства шин.

Одним из способов модификации кристаллических компонентов серных вулканизующих систем следует считать комбинирование двух и более ускорителей с достижением синер-гического эффекта в процессах приготовления и вулканизации резиновых смесей [36-38]. Согласно авторам работ [39-41] бинарные комбинации ускорителей по их действию в резиновых смесях на основе натурального каучука подразделяются на системы с взаимной активацией обоих ускорителей, с активацией одного ускорителя и с аддитивным их действием. При этом синергизм ускорителей объясняется их химическим взаимодействием с образованием активного комплекса или новых химических соединений, интенсивно взаимодействующих с серой и макромолекулами каучука.

Одними из распространенных методов исследования фазовых превращений бинарных и сложных систем кристаллических компонентов являются методы термического анализа.

Сравнение термограмм бинарных смесей кристаллических компонентов серных вулканизующих систем, полученных сразу после механического смешения компонентов и после предвари-

С другой стороны известно [87], что даже незначительные изменения в протекании химических реакций в процессе вулканизации заметно влияют на комплекс физико-механически> свойств резин. Отсюда возникает необходимость интерпретации взаимодействия кристаллических компонентов

Обзор литературных данных по строению органических веществ с 1929 по 1973 год [256, 257] и до настоящих дней позволяет систематизировать структурные исследования кристаллических компонентов серных вулканизующих систем в соответствии с их принадлежностью к определенным классам соединений и предвидеть возможности образования при их смешении эвтектических систем и твердых растворов замещения. Такой прогноз облегчается при наличии информации о геометрической форме кристаллических молекул и параметрах элементарных ячеек, а также о принадлежности кристаллов к определенной сингонии [258] и структурному классу.

Структурные характеристики кристаллических компонентов серных вулканизующих систем

В табл. 2.4 приведены основные характеристики бинарных смесей кристаллических компонентов серных вулканизующих систем, полученные методом термического анализа [23,34].

Если принять, что частицы кристаллических компонентов обладают примерно сферической формой [283], можно рассчитать содержание в них элементарных кристаллических ячеек, а зная число молекул в каждой ячейке [284], определить общее число молекул в каждой сферической частице (табл. 2.6).

Хорошим примером непредсказуемых результатов является поведение труб из полиэтилена (ПЭ) и других частично кристаллических материалов при постоянном поперечном напряжении; для них обнаружено резкое падение рабочих напряжений при длительном нагружении (рис. 1.5). На начальном участке временной зависимости для ПЭ, как и для ПВХ, долговечность сильно зависит от напряжения. В зависимости от температуры ослабление материала бывает либо хрупким (рис. 1.1), либо пластическим (рис. 1.2 и 1.6). Оба материала также сравнимы по термической активации роста трещин при ползучести (рис. 1.3, 1.7 и 1.8), которая может вызвать ослабление трубы по истечении длительного срока службы. Оба материала различны в том смысле, что для ПЭ кинетика роста трещины при ползучести заметно отличается от кинетики роста трещины при пластическом ослаблении (рис. 1.5), а для ПВХ практически не отличается. Это лишний раз свидетельствует о том, что необходимо изучать собственно физическую природу развития дефекта материала, чтобы надежно предсказывать его поведение, особенно при первом применении, и (или) улучшать свойства путем введения дополнительных компонентов или изменения способа изготовления.

Уже в первых работах, выполненных Гляйтером с сотрудниками [1, 106], был установлен ряд особенностей структуры нано-кристаллических материалов, полученных газовой конденсацией атомных кластеров с последующим их компактированием. Это прежде всего пониженная плотность полученных нанокристаллов и присутствие специфической «зернограничной фазы», обнаруженное по появлению дополнительных пиков при мессбауэровских исследованиях. На основании проведенных экспериментов, включая компьютерное моделирование, была предложена структурная модель нанокристаллического материала, состоящего из атомов одного сорта (рис. 2.1) [1, 107]. В согласии с этой моделью такой нанокристалл состоит из двух структурных компонент: зерен-кристаллитов (атомы представлены светлыми кружками) и зер-нограничных областей (черные кружки). Атомная структура всех кристаллитов совершенна и определяется только их кристаллографической ориентацией. В то же время зернограничные области, где соединяются соседние кристаллиты, характеризуются пониженной атомной плотностью и измененными межатомными расстояниями.

28. А.с. 1784886 СССР,МКИ5С01 N23/20. Способ рентгеновского фазового анализа аморфно-кристаллических материалов. Опубл. 30.12.92, Бюл. №48.

У твердых тел (кристаллических и аморфных) наблюдается два основных вида разрыва: хрупкий и пластический. Хрупким называется разрыв, при котором разрушающие напряжения не вызывают в образце каких-либо заметных остаточных деформаций, связанных с вязким (для аморфных материалов) или пластическим (для кристаллических материалов) течением вещества. При хрупком разрушении сечение образца до и после разрыва одно и то же, в противоположность большему или меньшему сужению образца в месте разрушения при пластическом разрыве*.

Прочностные свойства резин, представляющих собой полимерные сетки, определ!яются способностью этих сеток к большим обратимым деформациям, что и отличает резины от низкомолекулярных аморфных и кристаллических материалов и от высокомолекулярных неэл;астичных материалов, применяемых для .изготовления пластмасс и волокон.

стигнуто для тех застеклованных или кристаллических материалов, для которых строят изохронные кривые, значения напряжения на последних существенно выше, чем на равновесных кривых напряжение — деформация. Изохронные кривые имеют существенное значение как в практическом плане — по ним строят прогнозы дефор-мативности полимерных материалов на заданной вре-

О нижней температурной границе применения термопластичных застеклованных или кристаллических материалов (поликарбонат, полиформальдегид) судят по температурной зависимости ударной вязкости. На рис. XIV.8 приведена температурная зависимость ударной вязкости полиформальдегида, указывающая на исчер-

Температура хрупкости в отличие от температуры размягчения существенно зависит не только от вида материала, но и от характера его переработки в изделия. Поэтому она обычно не используется для классификации кристаллических материалов.

Значения естественной степени вытяжки кристаллических полимеров, например полиэтилена высокой плотности, увеличиваются с.ростом температуры, достигая исключительно высоких значений — примерно 20. Можно полагать, что такие высокие значения степеней вытяжки обусловлены эффектом разворачивания сложенных молекул, вследствие чего простейшая модель структурной сетки, предложенная для аморфных полимеров, оказывается непригодной для кристаллических материалов.

Степень кристалличности оказывает сильное влияние на форму температурной зависимости потерь в области у- и б-мак-симумов, как этоjвидно из приведенных на рис. 10 примеров. Высокая степень кристалл ичности^образцов достигалась путем отжига низкокристаллических изделий при 220 °С в течение 1 ч. За это время образец становился, непрозрачным, что характерно для кристаллических материалов. Повышение кристалличности также регистрировалось рентгенографическим методом.

Для доказательства того, что причиной различия полимерных и низкомолекулярных кристаллов является не отличие в химическом составе, а размер молекул полимера, теми же авторами были получены электронограммы солей различных диаминов и дикарбоновых кислот. В полном соответствии со свойствами низкомолекулярных веществ электронограммы этих кристаллических материалов оказались зависящими от строения молекул.

свойств за счет, главным образом, обратимого изменения формы макромолекул в процессе действия силы. Это обусловливает более высокую способность к обратимой деформации, чем у чисто кристаллических материалов, и возможность рассасывания возникающих местных перенапряжений до того, как они достигнут критических значений и вывозвут разрушение материала.




Криоскопическая постоянная Кристаллы гидрохлорида Кристаллы образуются Кристаллы полимеров Кристаллы растворяют Кристаллический фиолетовый Кристаллические соединения Катализатора дегидратации Кристаллических соединений

-
Яндекс.Метрика