Термопласты эластифицированные

Модифицированное уравнение (3.5) было использовано для расчета вязкоупругих свойств гетерогенных композиций с целью выявления влияния фазовой морфологии эластичной дисперсной фазы в эластифицированных термопластах на величину максимума механических потерь [40]. Исследуемые композиции состояли из полистирольной матрицы с полибутадиен-полистирольной дисперсной фазой, содержащей, в свою очередь, включения полистирола. Предполагалось, что полистирол находится в стеклообразном состоянии в области исследуемых температур и частот, а для бутадиен-стирольного каучука использовали обобщенную кривую динамических механических свойств, приведенную в работе [41]. Сначала определяли предельные значения показателей динамических механических свойств частиц эластичной фазы со стеклообразными включениями, а затем использовали полученные результаты для расчета предельных значений этих свойств композиции в целом по модифицированному уравнению (3.5). Верхние предельные значения для частиц эластичной фазы использовали в расчетах верхних предельных значений для композиции в це- [c.166]

ЭЛАСТИФИЦИРОВАННЫЕ (УДАРОПРОЧНЫЕ) ТЕРМОПЛАСТЫ [c.151]

Оптимальный эластифицирующий эффект, т. е. максимальное увеличение ударной прочности без резкого снижения жесткости, теплостойкости и статической прочности, достигается при оптимальной структуре гетерофазного термопласта (форма и размер частиц эластичной фазы их объемная доля и характер распределения в жесткой матрице), максимальной прочности частиц эластичной фазы и прочности их сцепления с матрицей. Все эти факторы в решающей степени определяются выбором компонентов, способом и условиями их сочетания. Поэтому основное внимание в этом разделе уделяется выяснению влияния состава и способов получения важнейших типов эластифицированных термопластов на их структуру и свойства. [c.152]

Таблица IV.2. Состав промышленных эластифицированных термопластов на основе полимеров и сополимеров стирола, метилметакрилата и акрилонитрила

В эластифицированных термопластах, получаемых таким способом, в отличие от полученных полимеризацией в растворе, размер, структуру и свойства частиц эластичной фазы удается более четко регулировать, подбирая размер частиц латекса эластомера и степень прививки, которая определяется количеством избыточного эмульгатора, типом инициатора, продолжительностью диффузии мономера в частицы и т. п. [8, 4, 45—47]. Размер частиц латекса эластомера [c.155]

Многообразие составов и методов изготовления эластифицированных термопластов на основе полимеров и сополимеров стирола, метилметакрилата и акрилонитрила создает благоприятные возможности для широкого варьирования свойств материалов, особенно ударной прочности. В то же время многообразие процессов, протекающих при получении эластифицированных термопластов, обусловливает их сложную структуру и затрудняет нахождение однозначной зависимости свойств от метода получения, состава и структуры. [c.155]

Рис. IV.20. Схематические кривые о—Б аморфного термопластичного полимера в стеклообразном состоянии (1) и эластифицированного термопласта (2) (здесь и далее X — момент разрушения). (8т — деформация при От, 8р — деформация при Ор). Заштрихованная площадь под кривыми пропорциональна энергии разрушения.

Электронно-микроскопические исследования поверхности разрушения эластифицированных термопластов, в которых к эластичной фазе привиты блоки термопластичного полимера — пластиков АБС и ]ИБС, показывает, что разрыв обычно происходит по границе между эластичной фазой и термопластичной матрицей [62, 31]. Следовательно, наиболее слабым местом в эластифицированных термопластах является граница раздела фаз, и увеличение прочности сцепления [c.167]

Рис. IV.31. Схематическая зависимость ударной вязкости эластифицированных термопластов, полученных эмульсионной полимеризацией в присутствии латекса эластомера, от степени прививки мономера на крупные (Т) и мелкие (2) частицы эластомера [68].

Непрозрачность эластифицированных термопластов обусловлена тем, что коэффициенты преломления фаз различны или диаметр частиц дискретной фазы больше длины волны видимого света. [c.171]

Поэтому для получения прозрачных эластифицированных термопластов необходимо или сближение коэффициентов преломления эластичной и жесткой фаз соответствующим изменением их состава, или уменьшением размеров частиц эластичной фазы ниже длины волны видимого света. [c.171]

При температурах выше Т . термопластичной матрицы ударопрочный полистирол с пластиками АБС и МБС представляют собой суспензию частиц эластомера, обычно сетчатой структуры, ввязкой среде расплава термопластичного полимера (аналогично расплавам тех же термопластичных полимеров, но наполненных жестким наполнителем). Решающее влияние на поведение эластифицированных термопластов оказывают дисперсность эластичной фазы и ее объемное содержание. Вязкость расплавов эластифицированных термопластов с вулканизованными частицами эластичной фазы хорошо описывается уравнениями для вязкости суспензий с частицами сферической формы — уравнениями Эйнштейна п Муни [77]. Если [c.172]

Эластичная фаза оказывает также большое влияние на качество поверхности изделий из эластифицированных термопластов. Только тщательным подбором и стабилизацией геометрических размеров частиц эластомера можно добиться блестящей поверхности [80, 81]. [c.173]

В применении к эластифицированным термопластам, в которых уравнение (15) принимает вид [c.224]

Прямое сравнение расчетов, основанных на уравнениях (3.19) и (3.20) или на эквивалентных механических моделях, с экспериментальными данными показывает, что расчеты дают в прин-цине правильную общую форму зависимостей динамических механических свойств гетерогенных полимерных композиций от их состава, однако эти расчеты требуют учета фазовой морфологии и структуры частиц дисперсной фазы и дают более резкую, чем ожидается, зависимость динамического модуля от состава. Простое сравнение расчетных данных с экспериментальными можно получить, используя эквивалентность механических моделей, изображенных на рис. 3.4, с уравнением (3.19) для некоторых значений параметров моделей, приведенных в уравнении (3.18) [25]. Так, параметры моделей Ф и X, определенные путем подгонки экспериментальных кривых, можно сравнивать со значениями этих параметров, рассчитанными по уравнению (3.18) и известным значениям ф2 и jx. Полученные таким образом параметры находятся в удовлетворительном согласии для эластифицированных каучуками термопластов и очень сильно различаются для эластичных полимеров, содержащих жесткие частицы. На рис. 3.10 представлена корреляция расчетных и экспериментальных параметров по данным работ [20, 22] для ряда ударопрочных полисти-ролов и АБС-пластиков, а также [c.163]

Введение каучуков в полипропилен для повышения его ударной прочности широко использовалось и на ранних стадиях производства полипропилена. В настоящее время все шире начинают использоваться сополимеры этилена и пропилена, которые обладают более высокой ударной прочностью и другими свойствами по сравнению с полипропиленом, эластифицированным каучуками. Тем не менее, последний продолжает выпускаться и возможно его производство будет расширяться. Производят и другие эластифи-цированные каучуками термопласты, но мы ограничимся анализом ударопрочного полистирола, который наиболее широко используется в мебельной промышленности. [c.429]

Термопластичные полимеры в стеклообразном состоянии характеризуются низкой сопротивляемостью прорастанию трещин при ударном нагружении. Этот существенный недостаток можно устранить пластифицированием низкомолекулярными веществами или смешением с полимерами повышенной упругости. Однако в обоих случаях повышение ударопрочности сопровождается снижением жесткости, предела пропорциональности и теплостойкости материала. Удачной попыткой избежать этих осложнений явилось создание эласхифицированных и наполненных термопластов. В первом случае повышенная ударопрочность достигается диспергированием эластомера в непрерывной матрице из термопласта, во втором — наполнением волокнами различного типа. Эффект эластифицирования обеспечивается лишь в том случае, когда на границе контакта термопласт — эластомер создан переходный слой определенной толщины, обеспечивающий устойчивость текстуры композиционного материала и прорастание трещин в частицы эластомера. Хотя пока удалось создать небольшое число эластифицированных термопластов, значение этих материалов и перспективность такого направления в полимерном материаловедении исключительно велики. Анализу свойств этих материалов и их взаимосвязи с составом посвящена IV глава. [c.5]

Одним из основных путей развития современного полимерного материаловедения является нахождение способов создания материалов, обладающих заданным, часто необычным, сочетанием свойств. Это достигается структурным модифицированием существующих широко распространенных полимеров. Для конструкционных термопластов важнейшей задачей является создание материалов, сочетающих технологичность термопластичных полимеров с достаточно высокой жесткостью, теплостойкостью, статической прочностью и устойчивостью к ударным нагрузкам. Такое сочетание свойств реализуется в высококристаллических полимерах II и III групп (см. гл. I), структура которых в температурном интервале < Топ представляет собой жесткую кристаллическую фазу с небольшим объемом эластичной аморфной фазы. Большинство аморфных или аморфно-кристаллических полимеров с низкой степенью кристалличности, эксплуатируемых в стеклообразном состоянии (полимеры I группы), обладает низкой или нестабильной устойчивостью к ударным нагрузкам, особенно при наличии концентраторов напряжений. Это в первую очередь относится к таким технически важным полимерам, как полистирол, полиметилметакрилат, поливинилхлорид. Повысить ударную прочность таких полимеров без резкого снижения других показателей удается диспергированием в них небольшого количества эластичных полимеров, образующих эластичную дисперсную фазу в жесткой стеклообразной матрице термопластичного полимера. Такие гетерофазные термопластичные полимерные материалы получили название эластифицированных (ударопрочных) термопластов. [c.151]

В табл. IV.3 и IV.4 приведены свойства основных отечественных и зарубежных промышленных марок ударопрочных полистиролов н пластиков АБС [45] в сравнении со свойствами соответствующих неэластифицированпых термопластичных полимеров.- Показатели деформационных свойств эластифицированных термопластов при [c.155]

Эластифицирование -полимеров и сополимеров стирола, метилметакрилата и акрилонитрила заметно сказывается на их деформировании при длительно действующих нагрузках. По зависимости модуля ползучести Е от длительности действия нагрузки видно, что кратковременный модуль ползучести эластифицированных термопластов (ударопрочного полистирола и пластика АБС) ниже, чем у неэластифицированпых, и тем в большей степени, чем выше содержание эластичной фазы (рис. 1У.15). Скорость ползучести, характеризуемая уменьшением модуля с увеличением длительности действия нагрузки, определяется главным образом плотностью сетки в эластичной фазе. Так как в пластике АБС частицы эластичной фазы до прививки на них макромолекул матрицы предварительно вулканизованы, скорость его ползучести мала. В ударопрочном полистироле образование сетчатой структуры эластификатора менее вероятно, поскольку оно происходит как побочный некон- [c.158]

Поскольку процессы образования и роста трещин серебра , протекающие при разрушении эластифицированных термопластов, имеют релаксационный характер, показатели статической прочности — предел текзп1ести, разрушающее напряжение и деформация при разрушении, а также показатели ударной прочности резко зависят от температуры и скорости нагружения. [c.162]

Температура стеклования термопластичной матрицы является верхним температурным пределом эксплуатации эластифицировай-ного термопласта. Температура стеклования эластичной фазы является температурой, ниже которой эластифицирующий эффект не проявляется, так как ниже этой температуры эластичная фаза застекловывается и не способна изменять хара1 тер разрушения и увеличивать количество энергии, затрачиваемой на разрушение. То, что ниже Гс эластичной фазы эластифицирующий эффект не проявляется, подтверждается четкой корреляцией изменения харак-тсера температурной зависимости ударной вязкости эластифицированных термопластов с Т . эластичной фазы [62—64] (рис. 1У.23). [c.162]

В том диапазоне температур или скоростей нагружения, в котором проявляется эффект эластифицирования, наибольшее влияние на прочность, и особенно на энергию разрушения (ударную вязкость), эластифицированных полимеров и сополимеров стирола, метилметакрилата и акрилонитрила оказывает количество вводимого эластификатора, его свойства и степень диспергирования, а также прочность сцепления между фазами. С увеличением содержания эластичной фазы (при одном и том же методе получения эластифицированного термопласта) пропорционально снижается предел текучести и разрушающее напряжение и увеличивается относительная деформация при разрушении (рис. IV.25). Соответственное возрастание энергии, затрачиваемой на разрушение, обусловливает практически линейное увеличение ударной вязкости с повышением содержания эластичной фазы, причем с понижением температуры возрастание ударной вязкости проявляется менее резко. На рис. 1У.26 обобщены данные об ударной вязкости промышленных ударопрочных полистиролов и пластиков АБС. [c.165]

Решающее влияние на эффективность эластификатора оказывает характер взаимодействия между фазами эластифицированного термопласта. Ударная прочность привитых сополимеров, образующихся [c.165]

Исследование влияния размеров и формы частиц эластичной фазы на эффективность эластифицирования усложняется тем, что изменение этих факторов обычно сопровождается изменением свойств эластичной фазы и ее взаимодействия с матрицей. Согласно существующим представлениям о механизме эластифицирования для каждой системы термопласт — эластификатор существует оптимальный размер и форма частиц [8, 4, 45—47, 67, 69]. [c.169]

На рис. ГУ.35 показано изменение светопроницаемости пластиков АБС в зависимости от их состава для различных длин волн видимого света [71]. Светопроницаемость возрастает с увеличением содержания акрилонитрила в эластичной фазе и с уменьшением его содержания в жесткой матрице. При сближении коэффициентов преломления термопластичной и эластичной фаз получают прозрачные пластики (светопроницаемость до 85%), обладающие высокой ударной вязкостью [66, 72—75]. Ударопрочные прозрачные термопласты получают чаще всего привитой сополимеризацией метилметакрилата и стирола с полибутадиеновыми эластомерами или эластичными нолиакрилатами. Они относятся к пластикам МБС, хотя часто их называют прозрачными АБС-пластиками [70]. Свето-прозрачность эластифицированных полимеров и сополимеров стирола и метилметакрилата, достигнутая подбором жесткой и эластичной [c.171]

При бхлаждении отформованных изделий из эластифицированных термопластов до температур ниже Т , матрицы, ориентация деформированных в процессе течения частиц эластической фазы замораживается, что приводит к возникновению анизотропии свойств материала в дополнение к анизотропии, вызываемой ориентацией самой матрицы [78, 79]. Чем ниже степень вулканизации частиц эластомера в композиции, тем заметнее проявляется эффект анизотропии, вызванный деформированием частиц процессе течения (табл. 1У.9) [78]. Ударопрочный полистирол, содержащий слабо вулканизованные частицы эластичной фазы, приобретает значительно большую анизотропию свойств в процессе формования, чем пластик АБС, в котором эластичная фаза имеет более высокую степень вулканизации. [c.173]

Распределение компонентов нри механическом смешении решающим образом определяется соотношением вязкостей компонентов. Компонент с большей вязкостью независимо от его объемной доли обычно образует непрерывную фазу [16]. Достигнутое при определенных условиях смешения распределение компонентов фиксируется при застекловывании термопластичного нолймера и в процессе формования материала может изменяться, обусловливая резкие колебания свойств эластифицированного термопласта. [c.178]

НЛП вынужденно-эластических деформаций, что сопровождается поглощением энергии. С понижением температуры и при наличии концентраторов напряжений ударная вязкость таких полимеров резко падает. Для повышения ударной вязкости с надрезом при сохранении жесткости, теплостойкости и статической прочности перечисленные полимеры также пытаются совмещать с эластомерами. Прп введении в поликарбонат до 10% частично совмещающегося с ним бутилкаучука ударная вязкость с надрезом возрастает с 83 до 319 кгс-см/см [103, 104]. Эластифицирование каучуками, несовместимыми с данным термопластом, например цис-бутадиеном, в случае ПК приводит к ухудшению свойств термопласта, а в случае полиарилата — к некоторому повышению прочности [105, 106]. [c.183]

Перспективным является эластифицирование гетероцепных термопластов, перерабатываемых при высоких температурах (до 300 °С и выше), кремнийорганическим каучуком — полидиметилсилокса-ном (ПДМСО). Механические смеси его с термопластами вследствие [c.183]

В этой формуле I — половина длины трещины, т. е. среднестатистического дефекта пластика в виде крейзов, пор, микротрещин и т. д. Б эластифицированных термопластах I, по-видимому, зависит от диаметра эластичных включений. [c.223]

Изменение упругих свойств термопластов при эластифицировании сравнительно легко поддается аналитическому расчету. Простейшие [c.224]

Имеется еще ряд уравнений, позволяющих рассчитывать модуль упругости при сдвиге эластифицированных термопластов по свойствам и объемному соотношению исходных компонентов. Среди них следует отметить уравнение Кернера для гетерогенной системы, в которой ни одна из фаз не является четко выраженной непрерывной или дисперсной, так называемой полиагрегатной модели [26] [c.225]

Зыло предложено [52] использовать способность эластичных частиц в эластифицированных термопластах преобразовывать механическую энергию в тепловую. Для этого необходимо создавать плавный переход с матрицы к эластичным частицам. [c.231]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...