![]() |
|
Главная --> Справочник терминов Прочности эластичности При введении в Полиизобутилен активных наполнителей (сажа, графит, тальк и др.) увеличивается его прочность, уменьшается текучесть и улучшается стойкость к действию света. Кристаллические полимеры можно также подвергать ориентации. Механизм ориентации кристаллических полимеров пока не установлен. Возможно, при этом наблюдается плавление кристаллитов и последующая их рекристаллизация с одновременной ориентацией в направлении растягивающего усилия (рис. 23). Ориентированные кристаллические полимеры приобретают анизотропность, которая возрастает с повышением степени ориентации. В направлении ориентации заметно возрастает механическая прочность, уменьшается эластичность, полимер становится более твердым и менее упругим. Ниже приведены данные, иллюстри- Полимер, содержащий заместитель в амидной группе, растворим в кислотах, образует с ними соли, легко окрашивается кислотными красителями. Замещение водорода амидной группы радикалом нарушает водородные связи между амидными группами соседних макромолекул, возникающими в незамещенных полиамидах. По мере увеличения количества амидных групп с замещенным водородом полиамид утрачивает жесткость и высокую кристалличность и становится более мягким и гибким, лучше растворяется, температура плавления его снижается, прочность уменьшается, а эластичность возрастает (рис. 115). приведены результаты исследования кинетики термической деструкции полиамида 6-6 в температурном интервале его перехода в пластическое состояние. С увеличением длительности нагревания или с повышением температуры возрастает содержание низкомолекулярной водорастворимой фракции в полимере. При нагревании полиамида в отсутствие кислорода воздуха прочность уменьшается значительно медленнее, поэтому переработку полиамидов в изделия приходится проводить в атмосфере азота. При старении образцов лопаток в морской воде в течение 9 мес. прочность уменьшается от 164 до 105 кгс/см2 (~ на 40%), и при старении металлических трубчатых конструкций в той же среде в течение двух лет прочность уменьшается со 112 до 101 кгс/см2 (~ на 10%). его количества прочность уменьшается (поливинилхлорид, рильные и стиральные каучуки). Таким образом, зависимость прочности от концентрации пласти-ffSff фикатора носит экстремаль- За 1000 ч при 50 °С в 10%-ном растворе серной кислоты кодел не теряет своей первоначальной прочности; в этих же условиях в соляной кислоте прочность уменьшается на 25%, в 10%-ной растворе едкого натра прочность падает на 40% с одновременной потерей до 28% массы. Хлористый метилен и трихлорэтан вызывают усадку на 5—10% и увеличение жесткости. Гипохлорит натрия несколько отбеливает волокно. той из раствора, электрическая прочность уменьшается Рассмотрим характер изменения адгезионной прочности под действием некоторых эксплуатационных факторов. На рис. 7.3 представлена кинетика изменения адгезии к стали в процессе выдержки в дистиллированной воде лаковых покрытий на ос-чове смол типа Э-ООС, отвержденных ГМДИ и ДГУ при 120°С в течение 2 ч [53]. Для наглядности начальные значения адгезионной прочности (до увлажнения) вынесены влево от оси ординат. Из рисунка видно, что в течение первых нескольких часов после увлажнения покрытий адгезионная прочность уменьшается, а затем (»1000 ч) практически не изменяется. Электрическая прочность поликарбоната зависит, прежде всего, от толщины исследуемого образца и равна (20—35) • 103 кВ/м для литого образца толщиной (1 — 2)-10~3 м и (120—170) • 103 кВ/м для пленки толщиной (40—200)-10~9 м, полученной поливом из раствора. Для очень тонких пленок большое влияние на электрическую прочность оказывают механические и химические процессы. Содержание влаги в образце не влияет на электрическую прочность, но повышение температуры приводит к ее снижению. Так, у пленки толщиной 40-10~9 м, отлитой из раствора, электрическая прочность уменьшается на 30-Ю3 кВ/м при повышении температуры от 20 до 130 °С. его количества прочность уменьшается (поливинилхлорид, нит-рильные и стирольные каучуки). Таким обрезом, зависимость прочности от концентрации пл<"-т-"-фикатора ный характер (р Композициями на основе синтетических латексов пропитываются текстильные материалы (нити, пряжа, ткани, шнуры, канаты) для улучшения их эксплуатационных свойств (прочности, эластичности, водо- и газонепроницаемости, стойкости к действию агрессивных сред). Благодаря такой пропитке в ряде случаев ^появляется возможность использовать некрученые нити и. предотвратить разлохмачивание крученых текстильных канатов и нитей. Латексы находят применение для изготовления нетканых материалов, прошивных ковров, ворсовых тканей, искусственного меха и дублированного текстильного полотна, а также пленочных изделий методом макания (перчатки, радиозондовые оболочки, медицинские изделия). В качестве определяющих примем комплексные показатели упруго-прочностных свойств, комплексный показатель воздействия внешних факторов, показатели стоимости и технологичности. Вначале рассчитаем комплексный показатель упруго-прочностных свойств (коэффициент ранговой корреляции PJд, где k = 7 — количество сравниваемых каучуков). Для расчетов используем показатели прочности, эластичности и относительного удлинения резин из соответственных каучуков. Результаты расчетов представлены в табл. 8.1. В-третьих, уже в настоящее время созданы синтетические волокна, превосходящие по многим свойствам (прочности, эластичности, химической стойкости и др.) натуральные волокна. Так, например, из некоторых синтетических волокон производят немнущуюся одежду, безразмерные чулки и белье, исключительно прочную одежду красивой расцветки и многое другое. Применение корда из химических волокон резко увеличивает срок службы автомобильных покрышек. Синтетические волокна не подвержены гниению, поэтому они служат незаменимым материалом для производства рыболовных сетей, канатов и др. Для повышения водостойкости, гидрофобности, адгезионной и коге-зионной прочности, эластичности, а также снижения токсичности и придания растворимости в органических растворителях для улучшения совместимости с другими олигомерами, полимерами и компонентами, входящими в состав клеев, связующих, лаков, Карбамидоформальдегидные олигомеры модифицируют. Модифицирование карбамидоформальдегидных олигомеров выполняют общепринятыми для полимерных соединений методами: В процессе хранения и эксплуатации резиновые изделия подвергаются воздействиям кислорода и озона воздуха, повышенных температур, света, ионизирующего излучения, агрессивных сред, ультразвука, электрических зарядов и т. п., продолжительность которых может достигать нескольких лет. При этом необратимо и самопроизвольно изменяются структура и состав резины, приводя к изменению физико-механических показателей (прочности, эластичности, износо-, тепло-, морозостойкости и др.). В зависимости от первоначального состава резины эти изменения проявляются в повышении твердости, появлении липкости, изменении цвета или образовании трещин. В процессе их эксплуатации наблюдается значительное увеличение массы и объема, изменение формы, снижение прочности, эластичности, износостойкости, твердости, выносливости при многократных деформациях. Температура расплава определяет его текунесть, 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/м3, аморфной 840 кг/м3. 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. Приведенные выше данные позволяют составлять рецептуры резин с высокой радиационной стойкостью. Такие резины не изменяют физико-механических свойств (прочности, эластичности, твердости) после 5000 ч выдержки при облучении мощностью 105—107 Р/ч. Они рекомендуются для изготовления защитной одежды (сапоги, фартуки, перчатки), .применяемой в условиях воздействия интенсивной радиации [123]. Жидкие составы на основе ХСПЭ рекомендуются для защиты воздухопроводов от действия излучения [124]. Сополимеры ХПЭ могут, как и ХЛЭ, отверждаться полиаминами, полиамидами, оксидами металлов, эпоксидными смолами, органическими перекисями, тиомочевиной и т. д. i[48]. Отвержден-«ые сополимеры обладают более высокой стойкостью к маслам и растворителям, чем отвержденный ХПЭ, не уступая последнему по прочности, эластичности и озоностойкости. На рис. 11.3 представлены зависимости изменения основных свойств сепараторов во времени (режим динамический). Видно, что с увеличением времени степень спекания порошка быстро увеличивается, что проявляется в росте прочности, эластичности, усадки (уменьшении толщины тела и ребра сепаратора). При этом возрастает электросопротивление, т.е. уменьшается эквивалентное сечение электролита в теле сепаратора, увеличивается максимальный диаметр пор. Возрастание максимального диаметра пор, образующихся на участке сопряжения тела и ребра, обусловлено, очевидно, неоднородностью усадки в теле и ребре сепаратора. По этой же причине прочность сепаратора при испытании поперек ребер значительно ниже прочности вдоль ребер. Результаты исследования механизма процесса спекания ПВХ порошка свидетельствует о том, что площадь шейки контакта частиц полимера при спекании увеличивается пропорционально времени нагрева: сечение шейки спекаемыми частицами линейно зависит от времени спекания. Линейный характер этой зависимости показывает, что процесс спекания порошкообразного ПВХ подчиняется общим закономерностям спекания сферических частиц и может быть описан уравнением Я.И.Френкеля [13]: Старение представляет собой процесс самопроизвольного изменения свойств полимеров (прочности, эластичности, твердости и т. д.), протекающий при хранении или эксплуатации полимеров и материалов на их основе. Старение является, прежде всего, результатом химических процессов, обусловленных действием кислорода, озона (небольшие количества его всегда находятся в атмосфере), нагревания, света, радиоактивного излучения, механической деформации и т. д., которые приводят к деструкции и структурированию. Из перечисленных факторов решающее значение имеет действие кислорода, остальные играют роль инициаторов окисления. Старение возможно также за счет испарения из полимерной композиции летучих компонентов (ингибиторы, пластификаторы), а также релаксации цепей или их участков у ориентированных материалов. На рис. 199 показано влияние окислительного старения на механические свойства вулканизатов. ![]() Присутствии метилового Присутствии муравьиной Присутствии небольшого Первоначальной конденсации Преимущественное направление Присутствии определенных Присутствии относительно Первоначальной структуры Присутствии перекисных |
- |