Релаксация степени кристалличности

Рис. 3.23. Обобщенные кривые релаксации напряжения поликарбоната с различной степенью кристалличности (числа у кривых) [151].

В случае кристаллических полимеров введение пластификаторов и сополимеризация снижают Тпл и степень кристалличности. Эти факторы соответственно увеличивают ползучесть и скорость релаксации напряжения, особенно при температуре, приближающейся к Гпл- [c.80]

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]

Как уже было сказано, величина o h характеризует максимально возможные внутренние напряжения, когда процесс релаксации отсутствует. Фактически процесс релаксации имеет место, а внутренние напряжения примерно в два-три раза меньше предельных значений. По мере увеличения степени кристалличности происходит рост равновесного модуля упругости, что в соответствии с формулой (VII,2) обусловливает увеличение внутренних напряжений в пленке. [c.303]

Приведенные данные о ползучести и релаксации напряжений для трех групп термопластичных полимеров называют, что при комнатной температуре наиболее устойчивы полимеры I группы, находящиеся значительно ниже Т , особенно полимеры с жесткими макромолекулами (полифениленоксид, полисульфон, поликарбонат). Значительно меньшей устойчивостью обладают полимеры II и особенно III групп, аморфная фаза в которых находится вблизи и выше Ползучесть этих полимеров сдерживается кристаллической фазой, поэтому их устойчивость в решающей степени определяется степенью кристалличности. На рис. 1.42 показано резкое возрастание модуля ползучести с повышением степени кристалличности полиэтилена. [c.45]

Значительные остаточные напряжения возникают в слоях материала, соприкасающихся с поверхностью металлической арматуры. Напряжения начинают появляться в процессе спекания вследствие усадки полимера при захлопывании пор. Эти напряжения очень невелики, так как при температуре спекания релаксационные процессы проходят с большой скоростью. Основные термические напряжения накапливаются после полного охлаждения изделия, поскольку полимер и металл имеют существенно различные термические коэффициенты линейного расширения. Если изделие, изготовленное из аморфного полимера, после спекания охлаждается с малой скоростью, то большая часть напряжений в полимере на границе контакта с металлом исчезает в результате релаксации. Изделия, получаемые из полимеров с высокой скоростью кристаллизации (например, из фторопласта-3), оказываются менее напряженными, если их резко охлаждать. При медленном охлаждении образуется жесткий полимер, имеющий вследствие высокой степени кристалличности большую усадку, а следовательно, и большие напряжения [14]. [c.92]

Механические свойства. Изучая внутреннее трение фторопласта-4, Мак Крум исследовал образцы полимера со степенью кристалличности от 48 до 92%. В процессе исследований было установлено, что в температурном интервале от —269 до +327° С существуют четыре области релаксации. [c.13]

В случае, если значения максимума потерь в интервале температур 97 и 127° С увеличиваются при снижении степени кристалличности,— такие виды релаксации относятся к аморфной области если при температуре около 20° С релаксация возрастает с повышением степени кристаллично сти,— релаксации относятся к кристаллической области при [c.13]

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]

Рис. 3.22. Кривые релаксации напряжения кристаллического лоликарбоиата (степень кристалличности 18%) при различных температурах (температура испытаний приведена у кривых числа в скобках — максимальные деформации, использованные при иапыта НИИ) [151].

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]

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]

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]

Известно, что применение метода температурно-временной аналогии (суперпозиции) ТВА ограничивается условием неизменности внутренней структуры полимера с изменением температуры [185]. Если подходить с этой точки зрения, то принцип ТВА не применим к кристаллическим полимерам, так как с изменением температуры изменяется их внутренняя структура (например, степень кристалличности). Однако в температурном интервале, где степень кристалличности не изменяется или изменяется весьма мало [196], можно предположить, что времена релаксации, соответствующие имеющейся в кристаллических полимерах подвижности, обладают одной и той же температурной зависимостью. При таких условиях применение метода ТВА оказалось успешным для ряда кристаллических полимеров, в том числе ПЭВП [210, 257]. [c.79]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...