Главная --> Справочник терминов


Полимерном материале В предыдущих разделах были рассмотрены физические механизмы, с помощью которых тепловая энергия передается к полимерному материалу, и ряд математических методов, позволяющих решать задачи теплопередачи. Были рассмотрены различные аспекты «плавления за счет теплопроводности без удаления расплава», которое обычно имеет место при плавлении полуфабриката или конечного продукта или при их отверждении после стадии формования.

Формование изделий, т. t. переработка полимеров, до настоящего времени проводилось довольно примитивно. В действительности же технология переработки полимеров —это сложная область, требующая знания физико-химических основ процесса, понимания характера взаимодействия полимеров с вспомогательными веществами, умения придать этому полимерному материалу определенную структуру.

* Кроме того, для полимеров больше, чем для металлов, имеет значение длительность действия нагрузки. Если к полимерному материалу прикладывают постоянное усилие, то материал обнаруживает деформацию е уже в момент на-гружения, причем деформация возрастает во времени. Этот процесс называется ползучестью. Если же образец растягивают на постоянную величину, то возникает начальное напряжение а, которое постепенно убывает во времени. Этот процесс называется релаксацией напряжения. Так как а и е являются функциями времени, небезразлично, при каких условиях определяется модуль упругости.

Технологию полимерных материалов можно условно разделить на три этапа. Первый этап — синтез самих полимерных веществ.. Второй этап —получение полимерного материала, так как полимеры в чистом виде почти не применяются, и при изготовлении материалов па их основе необходимо добавлять различные вспомогательные вещества (стабилизаторы, пластификаторы и т. д.). Третий этап —придание полимерному материалу определенной формы — превращение его в пленки, волокна, изделия.

Формование изделий, т. ft. переработка полимеров, до настоящего времени проводилось довольно примитивно. В действительности же технология переработки полимеров —это сложная область, требующая знания физико-химических основ процесса, понимания характера взаимодействия полимеров с вспомогательными веществами, умения придать этому полимерному материалу определенную структуру.

Технологию полимерных материалов можно условно разделить на три этапа. Первый этап — синтез самих полимерных веществ. Второй этап —получение полимерного материала, так как полимеры в чистом виде почти не применяются, и при изготовлении материалов па их основе необходимо добавлять различные вспомогательные вещества (стабилизаторы, пластификаторы и т. д.). Третий этап —придание полимерному материалу определенной формы — превращение его в пленки, волокна, изделия.

Формование изделий, т. ft. переработка полимеров, до настоящего времени проводилось довольно примитивно. В действительности же технология переработки полимеров —это сложная область, требующая знания физико-химических основ процесса, понимания характера взаимодействия полимеров с вспомогательными веществами, умения придать этому полимерному материалу определенную структуру.

Долговечность — время от момента нагружения до разрушения полимерного материала при постоянном напряжении (тр). Наиболее известным уравнением, связывающим Тр с приложенным к полимерному материалу напряжением 0 и температурой Т, является уравнение Журкова

в) придание полимерному материалу специфических свойств (плотность или пористость, электропроводность, магнитовосприимчи-вость, теплопроводность или теплоемкость, фрикционность или антифрикционность и другие);

дания формы полимерному материалу, достигается путем его нагревания, а фиксация формы -охлаждением, причем летучие компоненты в этих переходах практически отсутствуют. Этому же условию отвечает и переработка термореактивных смол, которые в исходном состоянии представляют собой низкомолекулярные продукты или продукты невысокой степени полимеризации и в которых при нагревании в форме завершается процесс полимеризации.

Поскольку нас интересует вопрос о формовании изделий из растворов полимеров, т. е. о придании полимерному материалу определенной геометрической формы, то имеет смысл более подробно остановиться на

Ответ. Прочность на разрыв, а также усталостные характеристики волокон и пленок при одинаковой степени ориентации определяются количеством слабых мест в полимерном материале. На молекулярном уровне такими дефектами являются контакты между концами макромолекул. С увеличением полидисперсности (при одинаковой средней степени полимеризации) количество слабых мест в изделиях увеличивается, что и влечет за собой ухудшение механических характеристик.

Первичный и вторичный уровни определяют гибкость макромолекул, а третичный и более высокие уровни - особенности надмолекулярной организации в полимерном материале и в конечном счете - его морфологию.

Рис. 3.14. Схемы образования различных модификаций смектических структур: а - слоистые структуры (/ - смектическая, 2 - сплошная смектическая, 3 - смектическая с двойными слоями,4 - смектическая с полярными группами); 6 - смектические структуры в полимерном материале (/ - одноосно-ориентиронанная структура, 2 - изотропная структура)

Гистерезис в полимерах - физическое явление, заключающееся в запаздывании изменения свойств полимерного материала в ответ на изменяющиеся внешние воздействия. При прекращении внешнего воздействия полимерный материал проявляет остаточные свойства. Обусловлен рассеянием энергии внешних воздействий в полимерном материале.

Надмолекулярная структура полимеров - особенности взаимной упаковки макромолекул и их ассоциатов в полимерном материале.

В отличие от низкомолекулярных соединений под действием механической нагрузки полимеры деформируются не сразу, а с течением времени. Это явление, называемое упругим последействием, связано с тем, что упругие свойства полимерного материала проявляются не сразу, а постепенно, во времени. При этом происходит перестройка структуры полимерного образца. Процесс деформации ускоряется при повышении температуры: происходит распрямление скрученных линейных макромолекул и перемещение их относительно друг друга. В то же время действие теплового движения вызывает их обратное скручивание. При наступившем равновесии между действием постоянного механического напряжения и действием теплового движения в напряженном полимерном материале начинается процесс стационарного вязкого течения. Он состоит в том, что час-

Одноосное ориентирование является одним из основных способов получения высокопрочных полимерных материалов, когда создается упрочнение в направлении ориентации и, как правило, разупрочнение в поперечном направлении. Это связано с тем, что для полимеров характерно наличие двух резко различных типов взаимодействий между атомами: больших внутримолекулярных сил химического взаимодействия вдоль цепных макромолекул и малых сил межмолекулярного взаимодействия. Наличие двух типов взаимодействий приводит к крайней неоднородности распределения механических напряжений в полимерном материале, что существенно влияет на такие важные для практики свойства, как упругость и прочность. При ориентировании эта неоднородность уменьшается в направлении ориентации, и как следствие повышается прочность в этом же направлении. Кроме того, при ориентации происходит концентрирование более прочных элементов структуры в одном направлении, что приводит к практически одновременному и согласованному их разрыву.

Так, при распространении и поглощении ультразвука в полимерном материале, при трении и износе шин на пути торможения (для скорости скольжения 30 м/с, или 100 км/ч, учитывая, что вдоль 10~2 м поверхности резины имеется 103—10* шероховатостей, частота вибраций которых равна 106—107 Гц) частота деформаций составляет v=104-bl07 Гц и, как видно из рис. 5.13, а, ниже 100° С реализуются только Р- и а-механизмы релаксации.

Известно, что под действием а-, р- и у-излучения, а также нейтронов, протонов и дейтронов высоких энергий [7, 8] в полимерном материале происходит образование ионов и радикалов, сопровождающееся разрывом химических связей. Однако при этом образуются новые связи и, таким образом, одновременно с разложением полимера происходит его сшивание.

Причиной образования первичных трещин в полимерном материале, согласно С. Н, Журкову и сотр., являются тепловые флюктуации, т. с. локальные резкие возрастания внутренней энергии, вызывающие разрывы химической связи в основной цепи полимера. Атомы цепных молекул колеблются около своих равновесных положений с частотой 101а—10аз сек~\ В том месте, где тепловые флюктуации становятся больше энергии химических связей, последние разрываются^При сравнительно невысоких температурах тепловые флюктуации приводят к разрыву некоторых химических связей, но Процесс распада Компенсируется восстановлением связи. Приложенное напряжение создает возможность накопления флюктуации,

Полимер, находящийся в высокоэластическом и вязкотекучш] состоянии, и по плотности упаковки, и по подвижности звеньев] аналогичен низкомолекулярнон жидкости, В таких полимерах от-сутствует жесткая структура, поэтому термины «пористость» пли: «Микропористость» к ним неприменимы. Поглощение газов и па-1 ров каучукамй и резинами происходит путем их растворения полимерном материале, которое обязательно сопровождается набуханием полимера и изменением его структуры. Если эластиче-' ский полимер не набухает в данной жидкости, он не сорбирует ее' паров. Следовательно, сорбция паров инертных жидкостей эластическими поднмерами практически равна нулю.




Платиновом катализаторе Полимеризации осуществляется Полимеризации поскольку Полимеризации применяются Промывают небольшими Полимеризации протекают Полимеризации сопряженных Полимеризации винильных Перегонке каменноугольной

-
Яндекс.Метрика