|
|
|
Главная --> Справочник терминов Растяжении полимерных Поэтому для оценки степени вулканизации обычно пользуются методом определения физико-механических свойств вулкани-зата — предела прочности при растяжении, относительного и остаточного удлинений, модуля, набухания и других свойств. 21808—012, 21908—024, 22008—090, 22108—060, 22208—090, 22308—120, 22408—190 характеризуется очень небольшим содержанием боковых ответвлений и узким ММР. Поэтому он характеризуется повышенными значениями разрушающего напряжения при растяжении, относительного удлинения при разрыве и ударной вязкости. Высокопрочный полиэтилен, как и ПЭНД по ГОСТ 16338—77, имеет высокую химическую стойкость и хорошие электрические показатели, но меньшую стойкость к растрескиванию. Повышенной стойкостью к растрескиванию обладают сополимеры этилена с а-олефинами, марок 22507—005 и 22607—010. Для твердых полимеров (стеклообразных и кристаллических) теплостойкость характеризуют температурой, при которой в ус-лоинях действия постоянной нагрузки деформация образца не прсвыш ет заданную величину. Для эластомеров количественной характеристике?) теплостойкости служит коэффициент теплостойкости /(т — отношение какого-либо показателя (например, про' ногти при растяжении, относительного удлинения при разрыве и др ) при повышенной температуре к сто значению при комнатной. фициенты морозостойкости, определенные по изменению прочности образцов при растяжении, относительного удлинения и модулей растяжения. По методу В (ГОСТ 9.030—74) определяют стойкость резин к воздействию агрессивных жидких сред в ненапряженном состоянии по изменению одного или нескольких физико-механических показателей. Образцы отбирают согласно ГОСТ 269—66. Их форма, размеры и методы испытаний соответствуют ГОСТам на определение физико-механических свойств — условной прочности при растяжении, относительного удлинения в момент разрыва, условного напряжения при заданном удлинении (ГОСТ 270—75), сопротивления раздиру (ГОСТ 262—79), твердости по Шору А (ГОСТ 263—75) и др. массы прочности при растяжении относительного удлинения массы разрушающего • напряжения при растяжении относительного удлинения при разрыве В этой формуле С и Со — текущее и .начальное значения наблюдаемого показателя .материала (чаще «сего структурно-механического, например молекулярной массы, вязкости, разрушающего напряжения гари растяжении, относительного удлинения при разрыве, ударной вязкости, твердости и т. п.). К недостаткам высыхающих герметиков следует отнести значительную усадку, происходящую в результате улетучивания растворителя. Именно этот фактор, а также невысокая механическая прочность до самого последнего времени ограничивали применение высыхающих герметиков. Появление в 70-х годах нового класса полимеров — термоэластопластов, получаемых анионной полимеризацией в растворе и сочетающих свойства резин и пластмасс, изменило это положение, и в настоящее время ассортимент высыхающих герметиков значительно расширился. Термоэластопласты — это материалы, которые в условиях переработки ведут себя как термопласты, а в условиях эксплуатации — как резины. Наиболее широкое распространение получили блок-сополимеры бутадиена, изопрена, пипериле-на, диметилбутадиена и др. со стиролом, а-метилстиролом, ви-нилтолуолом, этиленом, пропиленом и др. Молекулярная масса термоэластопластов колеблется. от 60-103 до 200-'l03. Термо-эластопластй характеризуются высокими значениями прочности при растяжении, относительного и остаточного удлинений, электрического сопротивления, прочности при раздире, стойкостью к многократным деформациям, морозостойкостью [120—122]. Сложность физико-химических процессов старения может приводить к немонотонному изменению в ходе испытания контролируемого показателя, а также к отсутствию симбатности в изменении нескольких одновременно контролируемых показателей (например, разрушающего напряжения при растяжении, относительного удлинения при разрыве). Приводимые ниже данные испытаний полимерных материалов в различных условиях показывают, скорее, тенденцию в изменении свойств, чем служат количественной характеристикой изменения определяемого показателя. Это необходимо иметь в виду также и потому, что приведенные данные получены на образцах, свойства которых'зависят от условий их изготовления. Вполне очевидным является и то, что приведенные данные не характеризуют полностью в^ условиях, аналогичных условиям испытаний, поведение какого-либо конкретного изделия, изготовленного из этого материала. Свойства изделий, а также их стабильность в значительной степени зависят от конструкции изделия, его размеров, способа и режима изготовления. Тем не. менее приведенные данные могут быть полезными при подборе материала с учетом предполагаемых условий эксплуатации. Хотя процессы, протекающие при растяжении полимерных систем в текучем состоянии, имеют важное практическое значение, они изучены еще очень мало. Например, при растяжении полимерных пленок внутренняя энергия увеличивается на несколько кДж/моль, при воздействии ударных воли — на десятки кДж/моль Вследствие неоднородности структуры полимера избыточная энергия неравномерно распределяется по его объему. В аморфных участках и в областях, где находятся наиболее напряженные макромолекулы, плотность избыточной энергии может быть на один два порядка выше среднего уровня и делается равной энергии химических связей Механические свойства ориентированных полимеров и принципы получения высокопрочных волокон и пленок. При растяжении полимерных пленок, волокон и т. д. быстрая ориентация небольших участков макромолекулы приводит к немедленному выпрямлению длинных отрезков ее Это, в свою очередь, влечет за собой усиление действия межмолекулярных сил; цепи в значительной степени утрачивают способность менять конформацию, повышается эффективная жесткость макромрлекул и величина их сегментов. В результате все меньше становится подвижность отрезков цепи, обусловливающая ориентацию Следовательно, по мере своего развития ориентация будет протекать все медленнее; и наоборот, чем сильнее полимер ориентирован, тем ниже скорость его дезориентации (самоторможение). 4 Механические свойства ориентированных полимеров и принципы получения высокопрочных волокон и пленок. При растяжении полимерных пленок, волокон и т. д. быстрая ориентация небольших участков макромолекулы приводит к немедленному выпрямлению длинных отрезков ее Это, в свою очередь, влечет за собой усиление действия межмолекулярных сил; цепи в значительной степени утрачивают способность менять конформацию, повышается эффективная жесткость макромрлекул и величина их сегментов. В результате все меньше становится подвижность отрезков цепи, обусловливающая ориентацию Следовательно, по мере своего развития ориентация будет протекать все медленнее; и наоборот, чем сильнее полимер ориентирован, тем ниже скорость его дезориентации (самоторможение). 4 Таблица 2. Предел прочности при растяжении полимерных смесей Таким образом, при двухосном растяжении полимерных образцов зависимости \gP,K = f(hf), \gD =f(\) имеют два резко выраженных характерных участка, которые позволяют говорить о значительных структурных изменениях полимера в области критических деформаций. Диффузионные процессы оказываются чрезвычайно чувствительными к этим изменениям. При сжатии ПЭНП и других полимеров второй участок, характеризуемый увеличением скорости диффузии с ростом деформации, не обнаружен (см. рис. П.8). Представляет интерес сравнение результатов испытаний, полученных при одноосном и двухосном растяжении полимерных образцов в контакте с жидкостями. Двухосное растяжение реализуется на практике при работе различных разделительных мембран, оболочек, трубопроводов и т.^п. Было установлено [55], что двухосное растяжение полиэтилена в водных растворах поверхностно-активных веществ приводит к значительно более быстрому растрескиванию, чем одноосное. Нами совместно с Косаревым и Булычевым были детально исследованы процессы разрушения полимерных мембран при двухосном нагружении в различных жидкостях. Было установлено, что принципиального различия в механизме влияния сред на характер разрушения при одноосном и двухосном растяжении нет. Однако отмечено количественное различие. раздел IV.5.) Согласно этим представлениям при растяжении полимерных материалов потоки жидкости, проникающие под действием внешнего давления в микротрещины аморфных полимеров или переходные участки шейки кристаллических полимеров, оказывают существенное воздействие на структурные перестройки в полимерах за счет создания в микродефектах капиллярного давления и давления растекания. В гл. 1 было показано, что для чисто вязкой жидкости, у которой вязкость зависит от второго инварианта тензора скоростей деформаций и эффективная вязкость при сдвиге уменьшается с ростом скорости сдвига, вязкость при растяжении, оцененная как ап/е, также должна уменьшаться с повышением продольного градиента скорости. Этот вывод противоречит тому, что известно о растяжении полимерных систем, вязкость которых может возрастать при растяжении. Поэтому основные закономерности растяжения полимеров обусловлены их вязкоупругими свойствами, т. е. тем, что при растяжении Происходит наложение необратимых и высокоэластических деформаций. Важнейшее значение имеет также ориен-тационный эффект, усиливающийся с возрастанием продольного градиента скорости. Это изменяет реологические свойства материала из-за влияния ориентации на характер межмолекулярного взаимодействия. Есть несколько способов достижения больших значений р. Можно, например, «заставить» макромолекулы развернуться при одноосном растяжении сшитых каучукоподобных образцов [66, 67], при течении растворов или расплавов полимеров в сложных гидродинамических условиях [64, 66—-75], наконец, при растяжении полимерных расплавов, находящихся в высокоэластическом состоянии [76]. Обнаружение кристаллических ламелей с протяженностью, в направлении цепи, сравнимой с длиной выпрямленной молекулы в полимерах, закристаллизованных при высоком давлении, заставляет предполагать, что и при всестороннем сжатии полимерного расплава молекулярные цепи стремятся приобрести более выпрямленные конфор-мации. ляются теми же способами, что и в неорганических монокристаллах. Однако кроме «обычных» механизмов деформации при растяжении полимерных монокристаллов действуют и другие.  Растворения выпавшего Растворении ксантогената Радикальных интермедиатов Растворимый природный Растворимых продуктов Растворимом природном Растворимость хлористого Растворимость различных Растворимости красителя |
- |
Навигация