|
|
|
Главная --> Справочник терминов Промышленных полимеров Среди промышленных материалов силикаты занимают особое место. Бетон, кирпич, стекло и цемент в основе содержат силикаты. В хороших растворах огромные совокупности цепей распадаются на отдельные молекулы при температурах выше 200°С [25]. Большую группу многофазных полимерных систем образуют блок-сополимеры и смеси полимеров. Эта группа полимеров привлекает все возрастающее внимание [27—29] из-за регулируемых свойств этих промышленных материалов. В них Детальное описание разработки и современного состояния теории механики разрушения дано в серии книг «Механика разрушения» [2]. Из обширного перечня общей литературы по данному вопросу лишь в нескольких работах рассматриваются деформация и. разрушение промышленных материалов [3], в частности полимеров [4—6], и перечисляются стандарты [7, 8]. Для определения характеристик материала R и Кс в -основном используются три экспериментальных метода регулируемого роста трещин (рис. 9.1): •— Метод I — раскрытие трещины или растяжение. •— Метод II — скольжение или продольный сдвиг. — Метод III — раздир или поперечный сдвиг. дробно рассмотрены в гл. 8 (разд. 8.2.3). При этом остался открытым вопрос о механизме распространения усталостной трещины. Всестороннее освещение данного вопроса содержится в книге Херцберга «Механика деформирования и разрушения промышленных материалов» [3]. В данной работе или в обзорных статьях Плюмбриджа [217], а также Мэнсона и Херцберга [218] можно найти детальное описание различных стадий роста усталостной трещины, особенностей усталостного разрушения поверхностей, различных теоретических способов вывода уравнений для скорости роста трещины и кривых а — N для множества однородных и наполненных полимеров. Для металлов эти вопросы рассмотрены в работах [3, 217, 218]. Здесь будут приведены лишь некоторые последние результаты, непосредственно связанные с цепной природой макромолекул [173, 178, 191, 215—220]. промышленных материалов. Спецификации и способы испытания большого числа промышленных материалов приведены в сборниках Американского общества испытания материалов [88, 89]. Проблема синтетического получения полисахаридов в настоящее время привлекает большое внимание и интенсивно разрабатывается. Ее решение представляет интерес с двух точек зрения. С одной стороны, это синтез соединений, имеющих то или иное прикладное значение, новых промышленных материалов, заменителей плазмы крови, антикоагулянтов и т. д. С другой стороны, направленный синтез полисахаридов заданного строения имеет серьезное значение для получения модельных соединений при исследовании тех или иных биологических свойств полисахаридов и разработки методов исследования их строения. Хотя несколько краун-соединений появилось на рынке в качестве химических реагентов, они пока еще дороги. Хорошо известно, что жизненный Цикл любого коммерческого продукта включает стадию исследований, начало коммерческого производства, рост производства, насыщение рынка и стадию снижения производства. На рис. 6.1 [1] схематически представлено соотношение между ценой и объемом производства на различных стадиях жизненного цикла коммерческого продукта. Со времени открытия краун-эфиров прошло около двух десятилетий, и краун-соединения ныне стоят на пороге рождения их как коммерческого продукта благодаря быстрому развитию исследований в последние годы. Обычно при выходе нового продукта на рынок исследования в области синтеза, изучения свойств и приложений тесно связаны с положением на рынке; с ростом спроса уменьшается Цена, а уменьшение Цены в свою очередь расширяет рынок. Как упоминалось в гл. 2, если в результате роста спроса можно будет применить многотониажную промышленную технологию, то цена краун-соединений будет на уровне обычных промышленных материалов, поскольку для их производства не требуется ни спещфического сырья, ни особой технологии. Следует также ожидать, что в ближайшем будущем краун-соединения найдут и другие применения, а именно как иммобилизованные соединения, которые получаются прививкой небольшого количества вещества на поверхность дешевого носителя. Хотя несколько краун-соединений появилось на рынке в качестве химических реагентов, они пока еще дороги. Хорошо известно, что жизненный Цикл любого коммерческого продукта включает стадию исследований, начало коммерческого производства, рост производства, насыщение рынка и стадию снижения производства. На рис. 6.1 [1] схематически представлено соотношение между ценой и объемом производства на различных стадиях жизненного цикла коммерческого продукта. Со времени открытия краун-эфиров прошло около двух десятилетий, и краун-соединения ныне стоят на пороге рождения их как коммерческого продукта благодаря быстрому развитию исследований в последние годы. Обычно при выходе нового продукта на рынок исследования в области синтеза, изучения свойств и приложений тесно связаны с положением на рынке; с ростом спроса уменьшается Цена, а уменьшение цены в свою очередь расширяет рынок. Как упоминалось в гл. 2, если в результате роста спроса можно будет применить многотониажную промышленную технологию, то цена краун-соединений будет на уровне обычных промышленных материалов, поскольку для их производства не требуется ни спадафического сырья, ни особой технологии. Следует также ожидать, что в ближайшем будущем краун-соединения найдут и другие применения, а именно как иммобилизованные соединения, которые получаются прививкой небольшого количества вещества на поверхность дешевого носителя. 24. Повреждение промышленных материалов и изделий под действием микроорганизмов/Под ред. Горлеико М В.— Изд-во МГУ, 1971. 24. Повреждение промышленных материалов и изделий под действием микроорганизмов/Под ред. Горлеико М В.— Изд-во МГУ, 1971. В связи с этим все более возрастает число специалистов, занятых в области технологии получения полимерных материалов. Поэтому возникает острая потребность в технической литературе, в которой было бы приведено описание технологических процессов производства важнейших промышленных полимеров и пластических масс на их основе. Настоящий альбом и является таким пособием. В нем собраны наиболее характерные схемы технологических процессов получения высокомолекулярных соединений. ч Приведенные значения параметров промышленных полимеров соответствуют комнатной температуре (критические Если можно одновременно увеличить прочность и деформируемость полимера, то следует ожидать значительного увеличения его сопротивления удару. Подобный эффект достигается путем частичной ориентации неориентированного хрупкого полимера. Так, для ПС, вытянутого до удлинения К = 3,4, Реттинг [108] отмечает увеличение прочности при растяжении от 47 до 80 МПа и деформации при разрыве от 7 до 22%. Рабочая группа международного объединения по чистой и прикладной химии (IUPAC), занимающаяся вопросами «структуры и свойств промышленных полимеров», систематически исследовала влияние ориентации различных образцов ПС (гомополи-меров, а также ПС, модифицированного каучуком) на его оптические и механические свойства [109, ПО]. Было обнаружено, что удельная ударная вязкость ап ненадрезанного образца гомополимера возрастала от ~3 кДж/м2 при А,= 1 Значения k большинства промышленных полимеров не меняются с температурой более чем на 30—40 % и составляют 0,12— 0,50 Дж/(м-с-К). Более полную информацию о коэффициенте теплопроводности полимеров можно почерпнуть в работе Клайна и Хансена [19], где собрано довольно большое количество данных. Конечно, если давление вызывает температурные переходы, Ср изменяется заметно: падает при застекловывании и сильно возрастает и затем снижается при кристаллизации. Таким образом, при переработке полимеров можно ожидать существенного влияния давления на Ср при температурах среды несколько выше Те и Тт, но не ниже этих температур. Для практических целей можно считать, что Ср от давления не зависит, медленно меняется при температурах ниже Tg и Тт и в расплаве (15—30 % на 100 °С), сильно возрастает при плавлении (в 5—10 раз) и скачкообразно возрастает приблизительно на 10 % при переходе через температуру стеклования. В табл. 5.1 для ряда промышленных полимеров приведены значения Ср при комнатной температуре, а также значения плотности, коэффициентов теплопроводности и термический коэффициент линейного расширения. В Приложении для ряда промышленных полимеров приведены константы моделей степенной жидкости (Эллиса и Керри), определенные из зависимостей lg т) от lg Y. Эксперименты проводились на капиллярном вискозиметре «Инстрон» с капиллярами LID ** 40 и LID •* 8. Данные при низких скоростях сдвига рассчитаны по правилу Кокса и Мерца [35] из динамических экспериментов. Это правило также обсуждается в Приложении А. Большинство промышленных полимеров получают полимеризацией, протекающей до глубоких степеней конверсии при повышенной вязкости среды или в гетерофазных условиях. Полимеризация при глубоких степенях превращения мономера в полимер имеет ряд особенностей, связанных с диффузионным механизмом элементарных реакций. Так, при гомофазной полимеризации в массе ряда виниловых мономеров наблюдается резкое увеличение скорости реакции после достижения определенных степеней конверсии. Это явление получило название гель-эффекта. Протекание полимеризации до глубоких степеней превращения сопровождается изменением практически всех кинетических параметров. Для полимеров винилового ряда метод свободнорадикальной полимеризации приводит к преимущественному чередованию звеньев в положении «голова к хвосту», что обеспечивает достаточный уровень свойств полимеров, несмотря на отсутствие пространственной регулярности их макромолекул. Поэтому основная масса промышленных полимеров этого типа производится методами свободнорадикальной полимеризации (полистирол, полиакрилнитрил, по-лиметилметакрилат, поливинилхлорнд, поливинилацетат и др.). Технические приемы синтеза полимеров и характеристика основных промышленных полимеров Полимеризация в растворе позволяет регулировать молекулярную массу и молекулярно-массовое распределение полимера, получать структурно-однородные продукты. Она находит все более широкое применение в технологии производства многих промышленных полимеров. Для получения стереорегулярных полимеров, блок-сополимеров этот способ часто является единственно возможным для промышленного производства. Полимеризацией в растворе получают все стереорегулярные эластомеры (цис-1,4-по~ лиизопрен и полибутадиен), блок-сополимеры бутадиена и стирола, некоторые виды статистических их сополимеров, полиэтилен высокой плотности, стереорегулярный полипропилен, сополимеры этилена и пропилена, некоторые виды полистирола, полиметил-метакрилата и другие полимеры. Свободнорадикальная полимеризация в эмульсии углеводородных мономеров в воде получила наиболее широкое распространение, и большая часть промышленных полимеров получается в настоящее время этим способом. Система эмульсионной полимеризации содержит мономер, воду, как дисперсионную среду, инициаторы, эмульгаторы, различные добавки, в частности, призванные регулировать рН среды. В результате эмульгирования мономеров в воде в присутствии эмульгаторов — поверхностно-активных веществ (ПАВ)—образуется гетерогенная коллоидная система с развитой межфазной поверхностью. В зависимости от типа эмульгатора, мономера, инициатора полимеризация в этой системе может протекать на границе раздела фаз мономер-вода, в мицеллах эмульгатора, содержащих мономер, а также иногда в истинном растворе мономера в воде. Образующийся полимер в воде нерастворим и представляет собой высокодисперсную суспензию (латекс). Система в целом является многокомпонентной, что затрудняет выделение полимера в чистом виде. Поэтому используются различные приемы его отмывки. Однако возможность применения  Получается восстановлением Промежуточном состоянии Получается значительное Получаются аналогичным Получаются исключительно Переходить маслянистые Получаются непосредственно Получаются первичные Получаются различные |
- |
Навигация