|
|
|
Главная --> Справочник терминов Прочностью материала Высокомолекулярные соединения отличаются от обычных веществ особым характером их химических превращений. Наименьшей «частицей» в макромолеку-лярной цепи, участвующей в химических реакциях, выступает не молекула в целом, как в ряду низкомолекулярных соединений, а элементарное звено или участок цепи макромолекулы. Это связано с гибкостью макромолекулы; в результате некоторые ее участки ведут себя как кинетически самостоятельные единицы, проявляя высокую автономность. Наряду с реакциями элементарных звеньев происходят и макромолекулярные реакции полимеров, при которых макромолекула ведет себя как единое целое. Свойства полимеров резко зависят от геометрической формы макромолекул. Так, линейные полимеры, обладая большой прочностью, эластичностью, могут образовывать растворы с высокой вязкостью. Это связано с высокой степенью ориентации линейных макромолекул друг относительно друга и их довольно плотной упаковкой. Разветвленные полимеры обладают иногда даже большей растворимостью по сравнению с линейными полимерами. Степень разветвленности определяет их прочность и вязкость растворов. Например, полимеры с высокой степенью разветвления образуют растворы с пониженной вязкостью, что объясняется меньшей гибкостью этих макромолекул, а значит, и незначительной их асимметрией. Разветвленность макроцепи является еще одним видом нерегулярности макромолекул полимера, который мешает и даже препятствует процессу кристаллизации. С увеличением степени разветвленности макромолекул полимеры приближаются по физическим свойствам к обычным низкомолекулярным веществам. Сетчатые полимеры по свойствам очень отличаются от линейных и ;разветвленных полимеров. Они не растворяются и не плавятся без разложения, практически не кристаллизуются. Все эти и другие свойства зависят от степени связывания макромолекулярных цепей Значение высокомолекулярных соединений в технике. Высокомолекулярные соединения являются основной составной частью большого числа конструкционных материалов, применение которых связано с выполнением тех или иных механических функций. Такие материалы должны обладать высокими прочностью, эластичностью, твердостью, и в этом отношении с высокомолекулярными соединениями могут соперничать лишь металлы. Политэн — белое воскоподобное вещество, весьма устойчивое к действию кислот, отличается прочностью, эластичностью и высокими электроизоляционными свойствами. Политэн применяется как электроизоляционный материал и как материал для изготовления защитных покрытий, Свойства поливинил(метил)силоксанов при введении в их макроцепи гетероатомов бора или фосфора существенно улучшаются. Такие полимеры обладают повышенной когези-ей и аутогезией, термостойкостью, прочностью, эластичностью и пластоэластичностью lj 4' 5. ликарбонатов обладают прочностью, эластичностью и В книге изложены вопросы, связанные с получением и применением сравнительно нового класса полимеров — полиуретановых эластомеров, характерной особенностью которых является отличная износостойкость в сочетании с высокой прочностью, эластичностью и твердостью. На заводах СК выпускают широкий ассортимент бутадиен-стирольных (а-метилстирольных) каучуков общего назначения. Эмульсионные СК(М)С низкотемпературной полимеризации (5—8 °С), полученные по железо-трилоновому рецепту, отличаются улучшенными свойствами: прочностью, эластичностью, меньшим теплообразованием, прочностью связи в резиновых" смесях, поэтому их выпуск составляет около 80% общего объема производства СК(М)С. В меньших количествах выпускаются каучуки высокотемпературной полимеризации (50 °С). В кау-чуках этого типа содержится 23,5—25% связанного стирола (а-метилстирола). Потребителями бутадиен-стирольных каучуков являются главным образом шинная и резинотехническая отрасли промышленности. Сополимеры этилена с винилацетатом (СЭВА) получают радикальной сополимеризацией в массе при высоком давлении. В их составе обычно содержится 5—30% (масс.) винилацета-та. СЭВА отличаются от полиэтилена более высокой прочностью, эластичностью, прозрачностью и хорошей растворимостью в кетонах, ароматических и хлорированных углеводородах. Раствор ненасыщенного поликарбоната в органическом растворителе, нанесенный на металлическую или стеклянную поверхность, отверждается в тонком слое под действием кислорода воздуха или при нагревании, образуя эластичные пленки или лаковые покрытия. Лаки и пленки на основе таких ненасыщенных смешанных поликарбонатов обладают прочностью, эластичностью и прозрачностью. Для них характерно низ'кое влагопогло-щение, относительно более высокая стойкость к действию щелочи, по сравнению с гомополикарбонатом на основе бисфенола А. Политэн — белое воскоподобное вещество, весьма устойчивое к действию кислот, отличается прочностью, эластичностью и высокими электроизоляционными свойствами. Политэн применяется как электроизоляционный материал и как материал для изготовления защитных покрытий. Свойства поливинил(метил)силоксанов при введении в их макроцепи гетероатомов бора или фосфора существенно улучшаются. Такие полимеры обладают повышенной когези-ей и аутогезией, термостойкостью, прочностью, эластичностью и пластоэластичностью 4> 4' 5. Второе направление, называемое пассивным, основано на регистрации акустической эмиссии (потрескивания и шумов), возникающей в материалах при деформировании. Появление такого потрескивания свидетельствует о превышении напряжений над прочностью материала в определенной точке образца, что приводит к образованию микротрещин и разрывов. При этом освобождается часть упругой энергии, вызывающая колебания среды. Эти колебания представляют собой сейсмоакустический импульс, распространяющийся в среде в виде постепенно затухающей мик-росейсмнческой волны. Отсюда следует, что метод акустической эмиссии может быть использован для прогнозирования процессов разрушения материалов. Как показали исследования, наиболее перспективно применение этого метода для материалов гетерогенных, в первую очередь, композитных. Временная зависимость прочности полимеров, рассмотренная в предыдущих разделах, наблюдается при действии на материал постоянных нагрузок (напряжений). Это явление было названо статической усталостью или длительной прочностью материала [12; 11.31]. Результаты экспериментальных и теоретических исследований статической усталости полимеров являются фундаментальными в выяснении природы и механизмов разрушения этих материалов, а также для инженерной оценки и прогнозирования долговечности изделий. прочностью материала и резким увеличением предела вынужденной Эластичности с понижением температуры (рис. 92). хрупкости, определяемая прочностью материала [1, с.595]. В этих случаях раз- Прочностные показатели материала [13, 14. 15]. Прочностью материала называют его способность сопротивляться разрушению. Разрушение определяют как разделение тела на две или более части в результате образования одной или нескольких трещин на существующих микродефектах и последующего их разрастания. Применение микроскопии к изучению поведения резин при разрушении показало, что резины очень чувствительны к концентрации, распределению и скорости распространения напряжений при механических нагрузках. Например, при разрыве камеры из резины на основе натурального каучука поверхность разрушения покрывается волнами с периодом 5-8 мкм и глубиной 3-5 мкм. Для наблюдения внутренней поверхности изделий популярна техника замораживания образца в жидком азоте и последующего его разрушения. прочностью материала и резким увеличением предела вынужденной эластичности с понижением температуры (рис. 92). Изменение многих основных свойств ПИБ связано с молекулярной массой и шириной ММР полимера на основе изобутилена. Температура стеклования Тс для олигоизобутиленов сильно повышается с увеличением молекулярной массы, приближаясь к предельному значению, характерному для ПИБ в интервале Мп 1000-2000 (рис.5.2). Соответственно снижается температура хрупкости, определяемая прочностью материала [1, с.595]. В этих случаях размер сегмента определяется в 30 ± 10 мономерных единиц. Температура течения Тт также зависит от молекулярной массы ПИБ, причем в области больших значений ММ справедливо соотношение [1, с. 600] Вяжущая активность связок растет в ряду: хлоридные< < нитратные < сульфатные, т. е. имеется корреляция между поляризуемостью аниона цементирующей фазы и прочностью материала. Повышение Ж/Т существенно снижает прочность. Прочность материалов растет при той же основности при увеличении плотности связки (см. табл. 9). прочностью материала и резким увеличением предела вынужденной Эластичности с понижением температуры (рис. 92). Вынужденная эластичность полимерных стекол. Характерной особенностью полимерных стекол с жесткими цепями является «рыхлость» структуры и принципиальная возможность движения нефиксированных звеньев даже в стеклообразном состоянии. Этим объясняется пониженная хрупкость подобных стекол по сравнению с низкомолекулярными, где небольшие молекулы могут взаимно перемещаться только как одно целое н где всякое заметное возрастание расстояния между макромолекулами или другими структурными элементами, превышающее границы межмолекулярного взаимодействия, означает, по существу, начало разделения образца на его составные части, его разрушение. Хрупкость обусловлена не столько пониженной прочностью материала, сколько неспособностью его даже к малым деформациям: у эластичного каучука разрушающее напряжение даже ниже, чем у хрупкого силикатного стекла. Вяжущая активность связок растет в ряду: хлоридные< < нитратные < сульфатные, т. е. имеется корреляция между поляризуемостью аниона цементирующей фазы и прочностью материала. Повышение Ж/Т существенно снижает прочность. Прочность материалов растет при той же основности при увеличении плотности связки (см. табл. 9).  Преимущества использования Присутствии индикатора Первоначальных продуктов Присутствии карбонильной Присутствии каталитических Присутствии кобальтового Первоначальным образованием Присутствии метилового Присутствии муравьиной |
- |
Навигация