|
|
|
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 |
- |
Навигация