Термины, связанные с цементом. Усадочные напряжения

Главная --> Справочник терминов

Усадочные напряжения Во ВНИИСК разработаны методы синтеза и технологические процессы получения различных твердых и жидких кремнийорганических каучуков, которые выпускаются в промышленном масштабе. Разработаны методы радиационной вулканизации силокса-новых каучуков, содержащих атомы бора, что позволило создать высокотермостойкие самослипающиеся электроизоляционные материалы. Организовано промышленное производство фторкаучуков, а также других каучуков специального назначения — бутилкаучука, жидких тиоколов, уретановых эластомеров, акрилатных каучуков.

Мировое потребление уретановых эластомеров составляет всего 5—10% от общего выпуска всех типов полиуретанов, но вместе с тем в последнее десятилетие наблюдается неуклонная тенденция к увеличению масштабов их производства. Наиболее бурно развивается промышленность уретановых эластомеров в США: в 1973 г. было выпущено 37 тыс. т полимеров, а ожидаемый выпуск в 1975 г. оценивается в 50—60 тыс. т [1].

Типичные представители уретановых эластомеров имеют высокие напряжения при удлинении, сопротивление раздиру, евэа-кость к набуханию в различных средах, к действию окислителей и радиации. По износостойкости они превосходят известные в па-стоящее время полимерные материалы. Одной из характерных особенностей этих полимеров является возможность сочетания высокой эластичности с широким диапазоном твердости: от 10 по Шору А до 60 по Шору Д.

Общепринятая классификация уретановых эластомеров основана на различиях в их переработке. По этому принципу выделяют три важнейших типа полимеров: литьевые, вальцуемые и термоэластопласты.

СИНТЕЗ УРЕТАНОВЫХ ЭЛАСТОМЕРОВ

Основными соединениями для получения уретановых эластомеров являются олигомеры с концевыми гидроксильными группами (молекулярная масса 1000—3000), диизоцианаты» а также агенты удлинения и поперечного сшивания макромолекул — низкомолекулярные полиолы и диамины.

Из простых полиэфиров для синтеза уретановых эластомеров наибольшее применение нашли полиокситетраметилен- и поли-оксипропилендиолы. Полиокситетраметилендиолы общей формулы Н[—О(СН2)4—]ИОН получают полимеризацией тетрагидрофурана в присутствии катализаторов типа кислот Льюиса и др. [6]. Промышленный способ синтеза полиоксипропилендиолов, имеющих структуру

весьма перспективны как исходное сырье в синтезе литьевых уретановых эластомеров, предназначенных для массового применения. Известный интерес представляют также аминосодержащие простые [3] и сложные полиэфиры [7, с. 49].

Ниже приведены молекулярные параметры некоторых полиэфиров, применяемых для синтеза уретановых эластомеров (табл. 1) [11, 12]. Высокая степень бифункциональное™ цепной части олигомеров подтверждается величиной среднемассовой функциональности [12].

В последнее время все большее применение для получения полиуретанов находят углеводородные олигомеры, в основном по-либутадиендиолы [7, с. 109; 13, 14]. Представляют интерес хлор-содержащие [15] и фторсодержащие полиэфиры [16], которые придают огнестойкость полимерам. С целью повышения термостойкости уретановых эластомеров рекомендуется применение кремнийсодержащих олигомеров [17—19]. Заслуживают внимания также поликарбонаты

Синтез уретановых эластомеров осуществляется одно- или двухстадийным способами. Наибольшее промышленное значение получил последний. Он основан на образовании так называемого преполимера из олигомера и диизоцианата со средней молекулярной массой 3000—5000:

ностью. Основную роль при этом играют термические напряжения, так как усадочные напряжения в эпоксидных системах невелики [5, 8, 9, 36, 37]. Термические напряжения в изделиях, состоящих из компаунда и жестких недеформируемых деталей, можно рассчитать по следующей формуле:

юстью. Основную роль при этом играют термические напряже-[йя, так как усадочные напряжения в эпоксидных системах не-1елики [5, 8, 9, 36, 37]. Термические напряжения в изделиях, «стоящих из компаунда и жестких недеформируемых деталей, южно рассчитать по следующей формуле:

понижается. Вследствие увеличения плотности массы поверхность становится плотной и относительно непроницаемой, и растворитель может выделяться наружу только очень медленно. Наконец, продолжая испарение, можно достигнуть такого состояния, при котором концентрация растворителя на поверхности оказывается ничтожной, несмотря на то, что внутри вещества может оставаться еще достаточное количество растворителя. Если твердое вещество само по себе непластично, то окончательная сушка может вызвать значительные усадочные напряжения. По этим причинам этот метод производства пластиков обычно ограничивается получением тонких пленок. Производство целлулоида и бездымного пороха является исключением, однако, при выработке этих веществ в образцах значительной толщины, для испарения растворителя требуется значительное время, в некоторых случаях несколько месяцев. Но для получения тонких пленок этот процесс имеет много преимуществ и широко применяется при изготовлении клеев, лаков, фотографических пленок и т. п.

Во многих работах подчеркивается важное значение усадочных напряжений и деформаций, но происхождение их не рассматривается. Усадочные напряжения часто называют неопределенно-внутренними напряжениями [5 и др.], хотя все напряжения являются внутренними для данной фазы.

формируемости. Это хорошо подтвер- логического процесса от осадительной ЖДается результатами, Приведенными ванны до завершения отделки (а—д). на рис. 6 для образцов вискозного волокна, взятых с различных этапов технологического процесса [26]. Готовое вискозное волокно с ориентированным и кристаллизационным внешним слоем, так же как продольные образцы древесины, под влиянием внешних нагрузок повышают усадочные напряжения по тому же механизму.

Экспериментально определяемые нами усадочные напряжения, как указывает академик П. А. Ребиндер, являются величиной суммарной, отражающей механическое взаимодействие нескольких сил в высыхающих системах [27]. Ведущая роль в этом взаимодействии до момента

„ (jL + Fo—Fg + Fh хании действуют усадочные напряжения га=---------------------, где а —

2. Усадочные напряжения можно считать внутренними по отношению к структуре, деформируемой при высыхании. Их следует рассматривать как отклонения от равновесия сил межмолекулярного притяжения и отталкивания, возникающие под влиянием внешних сил. Изучаемые силы капиллярной контракции развиваются в жидкой фазе. Вызывая напряжения в структуре, они являются для нее внешними. Это подтверждается самостоятельностью поведения обеих фаз: в жидкой фазе напряжения всегда остаются только растягивающими; в различных же зонах структуры напряжения могут быть растягивающими, сжимающими и другими со сменой направления действия при переходах от начального периода к конечному.

6. С повышением степени дисперсности (помола) целлюлозной массы линейно возрастают усадочные напряжения в бумажном полотне, вместе с тем повышается разрывная длина, что является подтверждением важной роли изучаемых сил капиллярной контракции в формировании структуры данного материала.

Усадочные напряжения в исследованных образцах пористой аце-тилцеллюлозы развиваются при высыхании, так же как и в других материалах, по 5-образным кривым,, отражающим все особенности процесса в каждой системе.

При испарении из свежеприготовленных образцов ацетоно-спир-товой смеси в них возникают относительно небольшие напряжения, максимальные значения которых не превышают 25 кг/см2. Для развития напряжений в этом случае характерен длительный латентный период, связанный с влиянием ацетона. Если после удаления ацетоно-спиртовой смеси пленку увлажнить в парах воды, то при последующем высыхании максимальные усадочные напряжения существенно повышаются. Значения их возрастают до 49 кг/см2 (рис. 1).

Установление идентичности Установлении структуры Установлено экспериментально Углеводороды направляются Установок комплексной Установок работающих Устойчивый третичный Устойчивые комплексы Устойчивых соединений