Морфология кристаллических полимеров

Обычно динамические механические испытания дают больше информации о материале, чем другие методы механических измерений, хотя теоретически все механические методы могут давать одинаковую информацию. В результате динамических испытаний в широком температурном и частотном диапазонах определяют показатели, особенно чувствительные к химической и физической структуре полимеров. Эти испытания часто являются очень эффективными при изучении температуры стеклования и дополнительных температурных переходов в аморфных полимерах, а также морфологии кристаллических полимеров. [c.19]

Морфология кристаллических полимеров 28—30 Муни уравнение 223, 224 [c.308]

Рис. 14.2 иллюстрирует одно из таких явлений - возникновение диссипативных структур в полимерной матрице вокруг заключенных в ней волокон. При охлаждении расплава данного термопластичного полимера в зонах, удаленных от волокна, происходит кристаллообразование, причем морфология образующихся кристаллов (солнцеобразные сферолиты, растущие радиально из точек зародышеобразования) типична для многих полимеров. Кристаллообразование же вокруг волокна формирует оболочку нитевидных кристаллов. Такой частично кристаллический полимер можно рассматривать как композит, в котором упрочняющими элементами являются кристаллические области, а матрицей - области с меньшей упорядоченностью. Эти примеры показывают важность учета процессов самоорганизации и межфазных явлений при проектировании современных композитов. [c.169]

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]

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]

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]

Определение механических потерь может служить эффективным методом определения молекулярной массы полимеров, состава сополимеров, степени неоднородности сшивания, влияния термообработки на морфологию кристаллов в кристаллических полимерах, состава смесей полимеров и блок-сополимеров, степени отверждения термореактивных смол. [c.92]

Модуль упругости зависит не только от степени кристалличности, но также и от морфологии кристаллической фазы. Для некоторых частично кристаллических полимеров было установлено, что модуль упругости больше связан с их удельным объемом, чем ео степенью кристалличности [115, 160, 161]. Для ПЭ любой степени кристалличности при 20 °С < Т <Т [115] [c.112]

В кристаллических полимерах наблюдали влияние размеров сферолитов и морфологии кристаллов на коэффициент трения [74, 76]. Трение возрастает с увеличением размеров сферолитов а полипропилене и оно больше в центре сферолитов, чем по их границам. [c.208]

Создание условий для образования химических связей в материале шва при сварке линейных полимеров с ориентированной и/или кристаллической структурой термопластов с высокой вязкостью расплава термопластов, склонных при нагреве к образованию пространственной структуры, а также разнородных несовместимых ПМ Использование химической активности полимера при сварке неплавких ПМ Регулирование степени ориентации полимера в зоне шва при сварке в расплаве ориентированных или склонных к ориентации ПМ Управление морфологией кристаллизующегося полимера в зоне шва при сварке в расплаве [c.350]

Структура покрытий из кристаллических полимеров. Закономерности изменения структуры кристаллических полимеров (степень кристалличности, параметры кристаллической решетки, размер и морфология надмолекулярных образований) при пленкообразовании имеют более сложный характер, чем в случае аморфных полимеров. [c.62]

Эта жидкокристаллическая структура по своей морфологии и стадиям образования близка к описанным в литературе жидким кристаллам в полимерах [2-16, 14-1], в которых закладывается вся последующая программа формирования надмолекулярной структуры и которые представляют собой, по выражению С. Я- Френкеля [14-1], заготовку кристаллической структуры в твердом состоянии . Данная заготовка представляет собой гетерофазную флуктуацию в аморфной фазе, сохраняющую ориентированное состояние при плавлении. [c.24]

Высококристаллические полимеры, например полипропилен, имеют очень сложную морфологию. Полимерные цепи обычно складываются в пластинчатые структуры (ламели) толщиной порядка 100 А [81—88]. Между ламелями расположены нерегулярные складки цепей и проходные цепи, соединяющие все слои в единую структуру. Ламели являются частью более сложных сферолитных структур, в которых они располагаются по радиусу от центра их роста [81, 85, 86]. Медленный рост кристаллов и отжиг увеличивает вероятность образования сферолитных структур, а закалка — уменьшает. На рис. 1.7 и 1.8 схематически показано возможное распределение полимерных цепей в кристаллических полимерах [87—88]. Механическое деформирование таких сложных структур определяется многими факторами и трудно поддается однозначному толкованию на молекулярном или микроскопическом уровнях. Во многом поведение кристаллических полимеров аналогично поведению двухфазных систем, соответственно устаревщей бахромчато-мицеллярной модели, представленной на рис. 1.7, в которой четко выделенная кристаллическая фаза распределена в аморфной [89]. Длинные полимерные цепи могут проходить через несколько кристаллов и аморфных областей. [c.30]

Аналогичные результаты получены Финдли для жесткого ПВХ [67]. Закаленные аморфные полимеры обычно имеют плотность на 10 —10" г/сл1 меньше, чем отожженные полимеры. Поэтому очевидно, что свободный объем является важнейшим фактором, определяющим скорость ползучести и релаксации напряжения в аморфных полимерах, находящихся в стеклообразном состоянии, особенно при больших длительностях нагружения. Отжиг может уменьшить ползучесть кристаллических полимеров аналогично тому, как это наблюдается для стеклообразных образцов [58, 64, 71]. Однако для кристаллических полимеров, таких, как ПЭ и ПП, и температура отжига, и температура испытаний лежали в области температур между и Т . Следовательно, для таких, полимеров причина снижения ползучести должна быть связана с изменениями степени кристалличности, вторичной кристаллизацией и изменениями морфологии кристаллитов, происходящими в процессе термообработки. Это значит, что уменьшение скорости ползучести или релаксации напряжения в результате отжига или других видов термообработки кристаллических полимеров обусловлено главным образом изменениями кристаллической структуры полимера, в то время как аналогичные эффекты в аморфных полимерах связаны главным образом с изменением свободного объема или плотности. [c.66]

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]

Степень кристалличности и морфология кристаллической фазы полимеров непосредственно связаны с их термической предысторией. Медленное охлаждение расплава или отжиг при температуре ниже T J, (особенно вблизи температуры а-перехода кристаллической фазы) приводит к увеличению размеров сферолитов и росту хрупкости полимеров. Введение тонкодиспергированных частиц в качестве зародышеобразователей кристаллизации также влияет на образование сферолитной структуры полимеров [81, 89—92]. Например, введение бензоата натрия в полипропилен уменьшает размеры сферолитов [81 ]. Морфология и свойства кристаллических полимеров сильно зависят от начальной скорости охлаждения или высокотемпературного отжига. Однако при [c.167]

Естественная степень вытяжки равна отношению длины части образца, подвергщутого предельной холодной вытяжке, к начальной длине до растяжения. Она может как увеличиваться, так и уменьшаться с повышением температуры и обычно возрастает с повышением молекулярной массы полимера и скорости деформации [14, 120, 193]. Если полимер был предварительно ориентирован, степень вытяжки уменьшается. Очевидно, что сумма степеней предварительной ориентации и ориентации при холодной вытяжке является величиной приблизительно постоянной для данного полимера. Холодная вытяжка кристаллических полимеров изменяет морфологию кристаллов — наблюдается переход от сферолитной к фибриллярной структуре с ориентацией всех цепей в направлении растяжения. [c.177]

При более высокой степени кристалличности ударная прочность падает, однако од1а остается достаточно высокой по сравнению с хрупкими аморфными стеклообразными полимерами [53, 238, 265]. Наряду со степенью кристалличности большое значение имеет морфология кристаллической фазы. С ростом размеров сферолитов с резкими границами раздела ударная прочность полимеров уменьшается. Ударная прочность кристаллических полимеров в решающей степени определяется их способностью к пластическим деформациям и большим удлинениям при разрыве. [c.187]

Чем ближе температура отжига к Г,., тем за меньшее время достигается эффект повышения теплостойкости, который связан главным образом с уменьшением свободного объема полимера при отжиге, а также частично с релаксацией остаточных напряжений. Аналогичные эффекты наблюдаются и в кристаллических полимерах, в которых при отжиге увеличивается степень кристалличности, изменяется морфология кристаллитов и ре-лаксируют остаточные напряжения в аморфной фазе. При увеличении длительности отверждения термореактивных связующих также возрастает их теплостойкость вследствие повышения степени отверждения и соответственно [18]. [c.201]

Возможность реализации у полимеров тех или иных тепловых переходов зависит от их морфологии, режима нагружения, скорости изменения температуры. Полностью аморфные полимеры характеризуются только Тст и Тг. тогда как полностью кристаллические имеют только Тал. Большинство полимеров подвергается кристаллизации только частично, подобные полукристаллические полимеры характеризуются Гст, 7 пп и Гт. [c.100]

Физическая структура твердых полимеров характеризуется взаимным расположением (упаковкой) макромолекул и определяется стереорегулярностью и гибкостью цепей. Стереорегулярные макромолекулы с высокой гибкостью цепей кристаллизуются чаще всего в складчатой конформации с образованием пластинчатых кристаллов — ламелей [21—26]. Ламели в свою очередь участвуют в образовании более крупных и разнообразных по форме структур, морфология которых зависит от условий кристаллизации. Кристаллизация расплавов полимеров обычно приводит к образованию кристаллов сферической формы — сферолитов, представляющих собой совокупность ламелей, растущих из одного центра — зародыша кристаллизации. Форма сферолитов и других кристаллических образований в полимерах очень разнообразна и трудно поддается систематизации [23—26]. [c.9]

Многие полимеры имеют не полностью разу пор ядоченное расположение молекул и в действительности являются частично кристаллическими. В последние годы было затрачено много усилий на изучение морфологии полимеров и был достигнут некоторый успех, особенно при изучении таких веществ, как полиэтилен, полипропилен и полистирол, [c.29]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...