|
|
|
Главная --> Справочник терминов Возрастанию прочности Температура стеклования является более однозначной характеристикой полимера, чем температура хрупкости, но все же и ее значения существенно зависят от метода определения. Температуру стеклования можно определить, наблюдая характер изменения физических свойств полимера с изменением температуры. В зависимости от метода определения, скорости изменения температуры или скорости нагружения образца, его формы и характера деформаций изменяются и результаты определения температуры стеклования. Выше (см. рис. 7) был рассмотрен распространенный метод определения температуры стеклования по характеру изменения удельного объема полимера с изменением температуры (дилатометрическое определение). Широко применяются также методы определения температуры стеклования по кривым зависимости деформации полимера (при постепенном возрастании температуры) от частоты действия силы (метод Алек- Влияние температуры полимеризации на молекулярный вес полимера и строение его макромолекул. Общая энергия активации процесса полимеризации в присутствии инициаторов составляет 'около 20—22 ккал/моль. Это соответствует повышению скорости полимеризации в 2—3 раза при возрастании температуры реакции на 10°, одновременно с этим уменьшается средний молекулярный вес полимера (рис. 52). Полимеризация стирола в присутствии перекиси бензоила при 20° в атмосфере азота продолжается год, средний молекулярный вес образующегося полимера около 550000. При 120° эта реакция заканчивается за 24 часа, но средний молекулярный вес полимера снижается до 167 000. Полимеризуя метилметакрилат в атмосфере азота при 100°, можно получить полимер, степень полимеризации которого составляет 10 500; в случае полимеризации метилмет-акрилата при 130° степень полимеризации снижается до 7150 а при 150°—до 5160. При быстром достижении заданной деформации сдвига интенсивность диссипативных тепловыделений резко возрастает, а это может привести к превышению допустимого уровня температуры, поскольку обычно скорость теплоотвода ограничена. Это явление более характерно для ньютоновских жидкостей, чем для аномально-вязких систем. В любом случае интенсивность диссипативных тепловыделений при возрастании температуры снижается вследствие уменьшения параметра т. Если смешение ведут не при заданном уровне деформации сдвига, а при заданном напряжении сдвига (диспергирующее смешение), то количество выделившегося тепла определяется по формуле Образцы испытывают при нагрузках до 10 Н. Наибольшее расстояние между захватами 95 мм, включая ход активного захвата, равный 80 мм. Испытания можно проводить при 50-600 °С, при линейном возрастании температуры со скоростями 1 или 5 °С/мин. Возможны также испытания при температуре от 0 до -100 °С. «оседлой» жизни и собственно временем жизни флуктуационной структуры до ее распада. Макроскопически тепловое движение элементов структуры полимера сказывается на скорости деформации, скорости релаксации напряжения, на изменении статических и динамических модулей упругости при возрастании температуры с течением времени наблюдения или с изменением частоты деформации, а также проявляется в механических потерях при деформировании материала. При определенных, температурах, когда выполняется условие <от <С 1, как отмечалось выше, е' == ест, а е"-»-0. Изменение е'при дальнейшем возрастании температуры связано уже с температур-иой зависимостью диэлектрической проницаемости ест- Пунктирной линией показано распределение при повышенной температуре. При возрастании температуры средняя кинетическая энергия увеличивается. Ввиду сдвига кривой вправо при возрастании тем» пературы следует ожидать, что повышение температуры реакции будет увеличивать скорость^реакции. На этом же графике нанесены линии, соединяющие точки, в которых максимальная температура в реакторе имеет фиксированное значение. Как видно из графика, линии zMaKC = const сдвигаются вправо при возрастании температуры теплоносителя 0, причем линии 2макс = 535— 555 К, которые близки к рабочему режиму реактора, проходят примерно через вершины экстремумов. Следовательно, оптимальный (по температуре теплоносителя) режим работы реактора будет выходить на ограничение по максимальной температуре в реакторе лишь тогда, когда значения для этого ограничения 2макс< 535-г 555 к. Так, в работах [138, 139] показано, что при изменении температуры наблюдается несколько механизмов углеродообразования, один из которых является высокотемпературным [148, 149]. Смена механизмов сопровождается временными задержками плавного роста скорости образования углеродного вещества при возрастании температуры. Углеродные вещества, получаемые при разных температурных условиях, отличаются по своим свойствам. Через 1 месяц при 300° сопротивление разрыву формованных брусков упало только на 10—20%; при 2сО° уменьшения сопротивления разрыву в течение длительного времени практически не происходило. Если полимер нагревать при постепенном возрастании температуры, наблюдается переход твердой фазы в интервале от 320 до 327°. При этой температуре образец становится прозрачным, коэфициент термического расширения резко возрастает и сопротивление разрыву резко падает. Химическая инертность политетрафторэтилена настолько высока, что термический распад на воздухе при температурах от 450 до 700° протекает без обугливания. Политетрафторэтилен не поддается воздействию таких реагентов, как соляная, плавиковая, хлорсульфоновая кислоты, царская водка, хлор или кипящая азотная кислота. Даже при температуре 300° серная кислота, расплавленный едкий натр или кислород не действуют нд полимер. Расплавленный натрий действует в слабой степени при 200°, более сильно при возрастании температуры, с образованием фтористого натрия и углерода. Политетрафторэтилен не растворяется и не набухает в органиче- ции эффективных цепей [42]. Очевидно, в области малых концентраций поперечные связи препятствуют вязкому течению полимера и тем самым способствуют ориентации цепей и возрастанию прочности. Но, начиная с некоторой концентрации эффективных цепей, подвижность звеньев ограничивается, вследствие чего сопротивление разрыву уменьшается (рис. 3). цессы, приводящие к сшиванию цепей, т. е. к поперечному связыванию. Наличие поперечных связей оказывает очень большое влияние па физические свойства полимеров. В частности, способствует возрастанию прочности, твердости и понижению растворимости полимеров. чительному возрастанию прочности композиции в этом цессы, приводящие к сшиванию цепей, т. е. к поперечному связыванию. Наличие поперечных связей оказывает очень большое влияние па физические свойства полимеров. В частности, способствует возрастанию прочности, твердости и понижению растворимости полимеров. По возрастанию прочности водородной связи анионы располагаются в ряд SOf~, Put", SiOl Эта данные коррелируют с выводом: связующие на основе сульфатов менее прочны, чем связующие на основе фосфатов и силикатов. разного рода химических и атмосферных воздействий вышедшие на поверхность неоднородности становятся наиболее «опасными», с них и начинается разрыв. Со снижением диаметра нити уменьшается ее поверхность и, следовательно, вероятность образования самых опасных неоднородности, что и приводит к наблюдаемому возрастанию прочности. В армированных пластиках удается сочетать высокую прочность, характерную для волокнистых материалов, с упругостью, свойственной полимерам; при этом волокно выполняет функцию армирующего материала, а полимер — роль связующего, служащего для передачи напряжения во время деформации образца от волокна к волокну и скрепляющего их между собой. Связующее, таким образом, обеспечивает большую одновременность работы всех волокон, более согласованное сопротивление разрыву, что и приводит к возрастанию прочности. Особенно велики подобные эффекты в тех случаях, когда волокна ориентированы в направлении деформирующего усилия параллельно друг другу, как, например, в СВАМе [55] (стекловолокнистый анизотропный материал), где прочность на разрыв достигает величины порядка 50000 кгс/см2 и даже выше. усиливается сегментальная подвижность, приводит к утолщению переходного слоя и возрастанию прочности полимерной смеси. цессы, приводящие к сшиванию цепей, т. е. к поперечному связыванию. Наличие поперечных связей оказывает очень большое влияние па физические свойства полимеров. В частности, способствует возрастанию прочности, твердости и понижению растворимости полимеров. По возрастанию прочности водородной связи анионы располагаются в ряд SO?", РОЗ", SiOt Эта данные коррелируют с выводом: связующие на основе сульфатов менее прочны, чем связующие на основе фосфатов и силикатов. разного рода химических и атмосферных воздействий вышедшие на поверхность неоднородности становятся наиболее «опасными», с них и начинается разрыв. Со снижением диаметра нити уменьшается ее поверхность и, следовательно, вероятность образования самых опасных неоднородности, что и приводит к наблюдаемому возрастанию прочности.  Вследствие окисления Вследствие относительной Вследствие перемещения Вследствие пониженной Вследствие повышенной Вследствие процессов Вследствие различных Выделение цианистого Вследствие содержания |
- |
Навигация