Влияние степени кристалличности

Меняя скорость охлаждения полимера от температуры 327° С до температуры ниже 250° С, можно получить образцы полимера с различной степенью кристалличности. Содержание кристаллической фазы в значительной мере влияет на такие свойства фторопласта-4, как модуль упругости при изгибе и твердость. Влияние степени кристалличности полимера на модуль упругости при изгибе представлено на рис. 5. [c.14]

Влияние степени кристалличности 160 [c.281]

Рис. 2.6. Влияние степени кристалличности на температурную зависимость модуля упру-гости кристаллического полимера (схема) степень кристалличности равна

Увеличение степени кристалличности полимера, приводящее не только к уменьшению доли аморфной фазы, но и к изменению ее свойств, сложным образом влияет на характер и энергию разрушения. На рис. 1.15 и 1.16 на примере полиэтилена различной плотности показано влияние степени кристалличности на энергию разрушения при комнатной температуре и низкой и высокой скоростях нагружения и на Гхр при высокой скорости нагружения. При низкой скорости нагружения энергия разрушения увеличивается пропорционально степени кристалличности (рис. 1.15, кривая 1), а при [c.33]

При спекании прессованных таблеток фторопласта-4 кристаллы расплавляются в случае полимера с малым молекулярным весом длительное спекание оказывает влияние на степень кристалличности полимера, при высоком молекулярном весе это происходит в меньшей степени. [c.12]

Кроме степени кристалличности, на механические свойства фторопласта-4 оказывает влияние молекулярный вес полимера и микропористость образцов, которая достигает минимального [c.14]

Большинство полимеров содержат как кристаллические, так и аморфные области. Кристаллические области в полимере не имеют ни правильной формы, ни совершённой решеточной структуры. В этих областях сегменты цепи образуют небольшие упорядоченные пачки или агрегаты — кристаллиты, напоминающие, но не совсем представляющие собой трехмерные кристаллические решетки низкомолекулярных кристаллов. В частично кристаллическом полимере его аморфные и кристаллические области будут иметь различные свойства, несмотря на их одинаковую химическую природу. Степень кристалличности полимера оказывает большое влияние на такие свойства полимеров, как плотность, твердость, проницаемость для жидкости, теплоемкость. [c.317]

Существенное влияние на процесс переноса веществ в полимерах оказывают наличие кристаллических областей в полимере и структура аморфных областей, связанных с морфологией кристаллических образований. Показано, что проницаемость частично кристаллизующихся полимеров меньше, чем соответствующих аморфных полимеров [3—5], причем зависимость проницаемости от степени кристалличности носит нелинейный характер. В ряде работ [58—60] рассмотрено влияние структуры аморфных [c.35]

Брандт делает вывод, что влияние ориентации связано не столько с изменением степени кристалличности, сколько с изменением количества пустот, т. е. разрыхлением или уплотнением структуры. [c.70]

Структура полимеров также может оказывать значительное влияние на процессы переноса в напряженно-деформированных образцах. Так, для полиолефинов различной степени кристалличности отношение коэффициентов диффузии, проницаемости и сорбции гептана в деформированных и недеформированных образцах различны (например, при Хр = 1,05) [c.85]

Основное достоинство большинства полимерных материалов заключается в сочетании требуемого уровня механических свойств с низкой стоимостью и высокой производительностью при формовании изделий. Механические характеристики полимеров считаются одними из важнейших эксплуатационных показателей в любой области их применения. Поэтому каждый специалист, работающий с этими материалами, должен иметь достаточно четкие представления об их механических свойствах и о влиянии структурных параметров полимеров на их поведение. Полимеры (химическая структура важнейших типов которых приведена в Приложении 1) обладают наиболее широким диапазоном механических свойств среди всех известных материалов. По своему поведению они изменяются от вязких жидкостей и эластомеров до жестких твердых тел. Большое число структурных параметров определяет особенности механических свойств полимеров. Одной из основных задач этой книги является анализ роли этих параметров, среди которых помимо химического состава следует указать следующие молекулярная масса степень разветвленности или сшивания степень кристалличности и морфология кристаллов состав и строение сополимеров (статистических, блок- и привитых) пластификация молекулярная ориентация наполнение. [c.13]

Большое число полимеров представляет собой частично кристаллические тела. Степень кристалличности и морфология кристаллической фазы оказывают решающее влияние на механические свойства этих полимеров. Поскольку структурные параметры [c.28]

Ниже Та степень кристалличности мало влияет на величину модуля упругости кристаллических полимеров. Это объясняется тем, что в стеклообразном состоянии модуль упругости аморфного полимера близок к модулю упругости полимерных кристаллов [10]. Степень падения модуля при Т уменьшается с увеличением степени кристалличности. Кристалличность обычно оказывает слабое влияние на аморфных областей, однако для ряда полимеров, закристаллизованных в определенных условиях, Т увеличивается с ростом степени кристалличности [41, 42]. Возрастание Та, по-видимому, вызывается или укорачиванием участков цепей в аморфных областях между кристаллитами, или напряжениями, возникаюш,ими в этих цепях в результате кристаллизации. Закалка приводит к повышению Т , а отжиг снижает ее до значений, типичных для полностью аморфного полимера. [c.45]

Введение пластификаторов или изменение состава сополимеров также влияет на аморфной фазы кристаллических полимеров, понижает степень кристалличности и кристаллической фазы. Влияние содержания пластификаторов и состава сополимеров на характер температурной зависимости их модуля упругости легко можно представить себе из выше высказанных соображений. Вызываемые этим эффекты подробно анализируются в последующих главах. [c.46]

Кристаллизация связывает полимерные цепи друг с другом и иммобилизует их в кристаллитах. Ограничение подвижности цепей в области 7 < 7 < при кристаллизации с точки зрения влияния на ползучесть и релаксацию напряжения аналогично ограничению при сшивании. Эти свойства зависят от степени кристалличности и морфологии кристаллитов, поэтому термическая предыстория и отжиг обычно оказывают сильное влияние на ползучесть и релаксацию напряжения в кристаллических полимерах. [c.84]

Влияние ориентации на механические потери кристаллизующихся полимеров осложняется Изменением степени кристалличности в процессе ориентации. Ориентация макромолекул при вытяжке при низких или повышенных температурах облегчает кристаллизацию. Поэтому иногда при оценке роли ориентации экспериментатор, не подозревая об этом, может сравнивать аморфный неориентированный с. ориентированным полимером, который в процессе эксперимента стал кристаллическим. Однако обычно ориентация изменяет динамические механические свойства в большей степени, чем изменение степени кристалличности [31, 256]. Часто общий эффект ориентации и кристаллизации приводит к смещению в сторону более высоких температур и уменьшает интенсивность механических потерь [c.123]

На физико-механические свойства полипропиленовых труб существенное влияние оказывают следующие факторы степень кристалличности, средний молекулярный вес, температура эксплуатации труб, показатель расплава и др. С увеличением степени кристалличности увеличивается предел прочности труб при статической нагрузке, повышается теплостойкость, уменьшается ползучесть. [c.71]

На механические свойства полимерных покрытий оказывают влияние не только химическое строение полимера, но и структура его макромолекул, так как свойства полимера заметно изменяются с переходом его из аморфного в кристаллическое состояние. С увеличением степени кристалличности возрастает плотность, твердость, жесткость и прочность пленки, но снижается ее упругость и эластичность. [c.109]

Модуль высокоэластичности характеризуется взаимодействием отдельных элементов длинных цепей макромолекул в аморфных областях и их тепловым движением. Ему свойственна двойственная природа упругости энтропийная и энергетическая. Модуль высокоэластичности, связанный с силами, препятствующими распрямлению полимерных цепей , в значительной степени зависит от структурных характеристик полимера и существенно увеличивается с возрастанием степени кристалличности. При повышении температуры Е уменьшается, однако влияние температуры на Вт сказывается в гораздо меньшей степени, чем, например, на коэффициент начальной релаксационной вязкости. [c.77]

Представляет интерес рассмотреть релаксационные свойства исследованных кристаллических полимеров при однородном напряженном и деформированном состояниях в области температур, где степень кристалличности меняется незначительно, и наметить пути их прогнозирования. Проанализированные выше экспериментальные данные показывают, что с повышением температуры эффект ползучести возрастает, это дает возможность использовать опыты при повышенных температурах, проведенных на ограниченных отрезках времени, для прогнозирования реологических свойств на длительные времена. В последнее время А. А. Ильюшину удалось теоретически обосновать ТВА [78]. Принцип ТВА дает возможность учесть влияние температуры на механические свойства полимерного материала путем введения модифицированного времени f [75] [c.79]

Остановимся на влиянии режимов переработки и термообработки частично кристаллических полимеров на коэффициенты Сх и С2 уравнения ВЛФ. Сводка данных коэффициентов и дана в табл. 3.2. Видно, что изменяется весьма незначительно, Са — несколько больше. Известно, что произведение б X Са не зависит от температуры стеклования [1851. Для закаленных образцов полимеров, в которых отсутствуют модифицирующие добавки либо присутствуют в малом количестве (образцы 1, 4,7), произведения Сх х находятся в пределах 170— 2270. Отметим, что пределы изменения х для аморфных полимеров по данным [185] составили 449—2305, что не мешало Дж. Ферри сравнивать их с некоторым универсальным значением. Таким образом, для полимеров с умеренной степенью кристалличности разумно принять универсальные значения констант [49]. Для области температур от —60 до 20° С = —7,95 Са = —42,35 для области температур от 20 до 120° С Сх = 13,7 Са =111,7. Действительно, на рис. 3.7 показано, что обобщенная кривая предела текучести для закаленных образцов едина. [c.100]

Температура плавления деталей из кристаллических полимеров зависит от относительной молекулярной массы и степени кристалличности. С повышением температуры степень кристалличности снижается. Полимер с более высокой относительной молекулярной массой плавится при более высокой температуре (см. табл. 1). Например, температура плавления полиэтилена низкой плотности —107° С, а температура плавления полипропилена —150° С. Однако полимеры, молекулы которых обладают повышенной полярностью, несмотря на низкую относительную молекулярную массу, имеют высокую температуру плавления (полиамиды, полиэтилентерефталат). При сварке кристаллических полимеров значительную и, как правило, отрицательную роль играют процессы развития неоднородностей физической (резкое уменьшение или увеличение кристаллов, изменение основной структуры), химической (влияние примесей, диффузионное перераспределение в околошовной зоне и т. д.). [c.27]

Стык деталей осаживают в условиях охлаждения оплавленного материала. Скорость охлаждения Кох сварного соединения термопласта оказывает влияние на степень кристалличности материала шва, которая в свою очередь определяет такие свойства полимера, как плотность, модуль упругости, прочность и др. Поэтому технологические параметры осадки стыка оказывают решающее значение на его прочность. [c.42]

Хотя и удается получать весьма совершенные монокристаллические пленки халькогенидов свинца, механизм их образования не вполне ясен. Существует большая неопределенность в зависимости степени кристалличности от температуры подложки мало известно о влиянии материала подложки на рост пленки и ее электрические свойства. [c.335]

Влияние степени кристалличности на температурную заниси-мость модуля упругости полимеров схематично показано на рис. 2.6. Эффект густоты узлов и роль наполнения проявляются до Гпл, которая несколько возрастает с увеличением степени кристалличности. Выше Тпл материал ведет себя как обычный аморфный полимер. [c.45]

Вследствие влияния степени кристалличности полимера на физико-механические свойства покрытия важное значение имеет режим охлаждения после спекания. Так, степень кристалличности фторлона-3 при медленном охлаждении достигает 80—85%, и покрытие становится хрупким. При закалке, т. е. быстром охлаждении в воде, степень кристалличности можно снизить до 30%,. в результате чего покрытие приобретает нужную элас- тичность. В случае быстрого охлаждения покрытий на основе фторлона-4 снижается степень его кристалличности, но в то же время уменьшается адгезия. [c.99]

Сопоставление механических спектров полиэтилена низкой и высокой плотности (рис. 1.5, б) характеризует влияние степени кристалличности на температуру релаксационных переходов и изменение свойств в них при одинаковой химической структуре полимеров. Тезшература стеклования аморфной фазы ниже в полиэтилене с высокой степенью кристалличности, поскольку с увеличением объема кристаллической фазы затрудняется упаковка макромолекул в аморфных областях [30—32]. Переходы, наблюдаемые в интервале между Тс и Гпл в высококристаллических полимерах (рис. 1.5, б—г), связывают обычно с релаксационными явлениями в кристаллической фазе [30-34, 43]. [c.22]

Полиэтилен в зависимости от способа полимеризации и достигаемой плотности подразделяют на полиэтилены низкого и высокого давления, отличающиеся степенью разветвления молекул (она выше у полиэтилена высокого давления), а также молекулярной массой и степенью кристалличности. Чем выше плотность и кристалличность полиэтилена, тем выше его прочность, ударная вязкость, относительное удлинение и теплостойкость. Газопроницаемость полиэтилена высокого давления выше в 4...8 раз, а химическая стойкость ниже, чем у полиэтилена низкого давления. При нагреве на воздухе (290 °С) подвергается термодеструкции (разложению), под влиянием солнечной радиации — термостарению. Полиэтилен перерабатывается литьем под давлением, прессованием, сваривается и поддается механической обработке. Из.него изготавливают кислотостойкие трубы, краны, пленки и различную арматуру Обладает высокими диэлектрическими свойствами и служит в качестве защитных покрытий от коррозии. [c.152]

Отжиг и старение также могут до некоторой степени изменять степень кристалличности, однако термообработка чаще влияет на морфологию кристаллической фазы, приводя к возрастанию длины цепи между складками в кристаллитах или образованию более резко выраженной сферолитной структуры. Отжиг и старение обычно увеличивают модуль упругости и снижают скорость ползучести и релаксации напряжения [58, 611. Из сотен работ, посвященных ползучести и релаксации напряжений в кристаллических полимерах, следует упомянуть только наиболее важные. Ползучесть ПЭ исследовалась в работах [56, 58, 64, 67], релаксация напряжения ПЭ — в [20, 78, 152, 155]. Данные о релаксации напряжений в ПП приводятся в работах [20, 61]. Релаксация напряжений в ПК с различной кристалличностью изучалась в работе [15], в полиамиде 6 — [156—157], в поливинилацетате — [148], фторсодержащих полимерах— [158, 159]. Влияние воды на ползучесть ПВС исследовалось в работе [160], а ползучесть [c.78]

Как было показано в гл. 2, модуль упругости кристаллизующихся полимеров возрастает с повышением степени кристалличности вследствие влияния кристаллов как макроузлов сетки или частиц жесткого наполнителя. Эти эффекты особенно резко проявляются в температурном интервале < Т < Т (рис. 4.25) [117]. В первом приближении модуль упругости при температуре выше Тс аморфной фазы связан со степенью кристалличности (до степеней кристалличности порядка 50—60%) следующим выражением [159] (рис. 4.26). [c.112]

Относительное влияние пластификации и введения гибких звеньев при сополимеризации на Т , Тпл и степень кристалличности схематически показано на рис. 4.30. Введение гибких звеньев при сополимеризации более резко понижает Тал и степень кристалличности, а введение пластификатора, являющегося хорошим растворителем, более резко понижает Т - Примерно 40% сомономера полностью нарушает кристалличность даже высококристаллического гомополимера. Однако даже сравнительно хорошие растворители или пластификаторы при высоких концентрациях не могут полностью нарушить кристалличность полимеров, таких как ПЭ и ПВХ, если только температура не приближается к Тал- Это, по-видимому, связано с недоступностью кристаллических областей для молекул пластификатора. Воду можно рассматривать как пластификатор для полярных полимеров. Температура стеклования полиамидов и поливинилового спирта резко понижается при содержании воды около 1% [202—207]. Прочные водородные связи в полиамидах повышают их Т [206—208], Небольшое количество сорбированной воды (не более 5%) блокирует эти связи и вызывает аномально большое снижение Т .. При более высокой концентрации воды (выше 5%) снижение Т соответствует ожидаемому при введении обычных пластификаторов с = —140 С [202, 2091 Т воды действи- [c.118]

Пластификаторы могут увеличивать хрупкость полимера, если полимер имеет вторичный переход в стеклообразном состоянии, интенсивность которого уменьшается при введении пластификаторов [100—104]. Типичными примерами являются поликарбонат и поливинилхлорид, введение в которые небольших количеств пластификатора превращает их из пластичных материалов в хрупкие. Влияние пластификации и введения в полимерные цепи гибких звеньев (структурная пластификация) в кристаллизующихся пдлимерах носит более сложный характер, чем в аморфных, причем эффект структурной пластификации может оказаться противоположным эффекту обычной пластификации. Пластификаторы понижают и плотность аморфной фазы и незначительно понижают степень кристалличности. В результате этого модуль упругости пластифицированного полимера, предел текучести или разрушающее напряжение уменьшаются, а удлинение при разрыве обычно повышается. Структурная пластификация резко уменьшает степень кристалличности, сокращает размер сферолитов и повышает или понижает Т .. Влияние каждого из этих факторов на деформационно-прочностные свойства полимеров уже обсуждалось. Обобщенный эффект влияния этих факторов иллюстрируется данными табл. 5.1 для сополимеров этилена с винилацетатом [105]. [c.168]

При отсутствии релаксационных процессов величина внутренних напряжений в соответствии с формулой (VII,2) будет иметь предельное значение Соотношение между различными видами усадки, влияние этого соотношения на внутренние напряжения и в зависимости от степени кристалличности адгезива приведено в табл. VII,1. В качестве адгезива использовали следующие материалы полиэтилен среднего давления (ПЭСД), полиэтилен высокой плотности (ПЭВП), сополимер этилена с пропиленом (СЭП), полиэтилен низкой плотности (ПЭНП). [c.303]

Опыты по релаксации напряжений в полиэтилене [199] при температурах, где степень кристалличности сильно изменяется, показали, что температура оказывает обычное влияние на времена релаксации, однако сильно влияет на величину псевдоравновес-ного модуля. В [2321 было учтено смещение кривых релаксации напряжений в полиэтилене в вертикальном направлении. Правомерность вертикального сдвига при температурно-временной суперпозиции была доказана в [2521 при выводе теоретического соотношения, связывающего релаксационный модуль со степенью кристалличности. Сталкиваясь с нелинейным поведением кристаллических полимеров уже при малых деформациях, авторы цитированных работ, как правило, избегали затрагивать область умеренных напряжений. [c.39]

Анализ диаграмм растяжения при различных температурах указывает на существенное влияние Р-перехода на диаграммы однородного деформирования образцов ПТФЭ с умеренной и высокой степенями кристалличности (см. рис. 2.5, 2.6). [c.57]

Следует заметить, что у политетрафторэтилена при температурах 19 и 30° С имеют место фазовые переходы [127, 157, 2331 существенного влияния этих переходов на диаграммы растяжения ПТФЭ с умеренной степенью кристалличности не обнаружено. [c.58]

Установлена корреляция между изменением удельного объема и скоростью протекания релаксационных процессов в ПТФЭ. Степень кристалличности оказывает влияние на скорость протекания релаксационных процессов. [c.101]

Важнейшим фазовым переходом является температура плавления ( пл) кристаллической фазы. Значение аморфной фазы кристаллических полимеров всегда ниже 2 пл- Для большинства полимеров справедливо эмпирическое правило, согласно которому Tnn— /з пл [30]. С повышением степени кристалличности аморфной фазы Снижается [30—32]. Кроме Т кристаллической фазы в поли-N мерах возможны дополнительные фазовые переходы, обусловлен- У е изменением кристаллографических модификаций, а кроме шорфоа фазы — релаксационные переходы, связанные- с изме- рением гибкости макромолекул в кристаллах, переориентацией С концов звеньев или участков основной цени и т. д. [22—26]. Релаксационные явления в полимерах могут оказывать влияние на Я азовые переходы, а релаксационные переходы — на структурные / превращения. Это усложняет анализ темпергкгурных переходов т->в аморфно-кристаллических полимерах, ч 3 Для изучения фазовых переходов в полимерах используют классические методы, основанные на определении температурной зависимости термодинамических параметров — удельного объема (дилатометрия), удельной теплоемкости, или энтальпии (калориметрия, дифференциальный термический анализ). Эти же методы используют для изучения релаксационных переходов в полимерах [36—38]. На рис. 1.1 схематично показана температурная зависимость удельного объема F, состоящего из занятого Vq (прямая 1) и свободного V (кривые 2, а—г) объемов. Фазовые и релаксационные переходы в полимерах связаны с изменением только свободного объема. В полимерном монокристалле (кривая 2, г) при фазовом переходе Гпл наблюдается скачок в изменении свободного объема (аналогично плавлению низкомолекулярных кристаллов) [23—26]. В аморфном полимере (кривая 1, а) при релаксационном переходе наблюдается перелом на прямолинейном графике зависимости от температуры. Эмпирически установлено, доля [c.17]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...