Сополимеры модуль упругости

Динамические механические свойства гетерогенных полимер-полимерных композиций в решающей степени определяются свойствами непрерывной фазы. При стеклообразной непрерывной фазе наблюдается заметное изменение модуля упругости при Tg полимера дисперсной фазы, однако при температуре выше этой 7с форма кривой температурной зависимости модуля мало изменяется с увеличением количества дисперсной фазы. Тангенс угла механических потерь таких композиций проходит через резко выраженный максимум в области Тс дисперсной фазы, а в других условиях практически не зависит от количества дисперсной фазы. Аналогичные эффекты наблюдаются и в случае непрерывной эластичной фазы. При низкой концентрации дисперсной стеклообразной фазы наблюдается небольшое качественное различие в зависимостях динамического модуля упругости от состава для статистических сополимеров и гетерогенных полимер-полимерных смесей. Однако при этом формы кривых температурной зависимости динамического модуля упругости и особенно тангенса угла механических потерь различаются значительно сильнее. [c.162]

Зависимости модуля упругости от температуры очень чувствительны к таким структурным параметрам полимеров, как молекулярная масса, частота узлов трехмерной сетки в сшитых полимерах, степень кристалличности, состав и структура сополимеров, тип и количество пластификаторов, морфология полимер — полимерных композиций. [c.42]

Как указывалось в гл. 1, изменение состава сополимеров и введение пластификаторов в полимеры резко влияет на их Та-Соответственно, перегибы на кривых модуль упругости — температура смещаются в зависимости от состава, как показано на рис. 2.7, аналогично смещению Та таких композиций. [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]

Рис. 2.7. Температурные зависимости модуля упругости пластифицированных полимеров или сополимеров (схема). Кривые соответствуют различному содержанию пластификатора или разному составу сополимеров

Рис. 2.8. Температурные зависимости модуля упругости двухфазных смесей полимеров или блок-сополимеров (схема) при содержании (в объемных долях) компонента с более низкой Т

Рис. 4.15. Температурная зависимость модуля упругости при сдвиге сополимера этилена с 7% винилацетата

Предложен ряд теорий, объясняющих зависимость модуля упругости от степени кристалличности [162—169]. Наиболее разработана такая теория для кристаллических сополимеров [166]. Эта теория предсказывает хотя и несколько заниженные, [c.113]

Лишь немногие полимерные смеси являются однофазными системами [197—199, 201, 248]. Большинство смесей полимеров оказываются двухфазными композициями. Типичные температурные зависимости модуля упругости таких композиций приведены на рис. 2.8. На рис. 4.36—4.38 показаны зависимости от температуры модулей упругости смесей полимеров с различным соотношением компонентов, являющихся полностью и частично совместимыми и полностью несовместимыми [248]. На рис. 4.36 показаны свойства гомогенных смесей сополимеров стирола и бутадиена [c.127]

Рис. 4.36. Температурные зависимости относительного модуля упругости смесей двух бутадиеН Стирольных сополимеров с близким содержанием стирольных звеньев <16] и 23,5%), Числа на кривых -- содержание в смеси (в %) сополимера с 23,5% стирола [248].

Рис. 4.37. Температурные зависимости относительного модуля упругости смесей двух бутадиен-стирольных сополимеров, содержащих 37,5 и 50,8% стирола. Числа у кривых — содержание в смеси (в %) сополимера с 50,8% стирола [248].

Степень кристалличности сополимера снизилась с 50% до 35% при возрастании температуры на 15 °С. Каким примерно будет при этом изменение модуля упругости [c.143]

В некоторых гетерогенных полимерных композициях может произойти обращение (инверсия) фаз и дисперсная фаза станет непрерывной матрицей. Такие композиции называют системами с обращенными фазами, или обращенными дисперсиями. К ним могут быть отнесены некоторые пенопласты, полимер-полимерные смеси, блок-сополимеры. Теоретические уравнения для модулей упругости композиций часто дают не конкретное значение модуля, а его верхний и нижний пределы. Хотя верхний и нижний пределы модуля упругости, рассчитанные из этих уравнений, не обязательно действительно относятся к нормальной й обращенной дисперсиям, на практике так оно обычно и бывает. [c.230]

В некоторых гетерогенных композициях (таких, как смеси полимеров, привитые и блок-сополимеры), состоящих из эластичной и жесткой фаз, инверсия фаз происходит при соотношении компонентов, близком к 1 1. Точный состав композиций, при котором может наступить инверсия фаз, зависит от условий перемешивания, присутствия растворителя и т. п. [34—36]. В общем случае в таких композициях имеется определенный интервал концентраций компонентов, в котором обе фазы являются частично непрерывными и в котором модуль упругости композиции особенно резко изменяется с изменением ее состава. Эта область взаимного проникновения непрерывных фаз лежит в интервале между (1 — Фт) обращенной дисперсии (жесткая фаза в эластичной матрице) и Ф, нормальной др персии (эластичная фаза в жесткой [c.230]

Полимер-полимерные двухфазные композиции, такие как гетерогенные смеси полимеров, блок- и привитые сополимеры, обладают двумя Т,,, соответствующими каждой фазе. На температурной зависимости модуля упругости таких композиций проявляются две ступени, а на кривой показателей механических потерь — два максимума [34—36, 106, 146—154]. Относительная высота пиков этих максимумов определяется объемным соотношением фаз и фазовой морфологией композиции. Выпускаемый в промышленности ударопрочный полистирол содержит в частицах эластичной фазы включения жесткой матрицы. Поэтому высота пика механических потерь, соответствующего эластичной фазе, определяется не объемом каучука, а общим объемом эластичной фазы с жесткими включениями [155—157]. [c.249]

При изменении состава смесей полимеров или блок-сополимеров во всем интервале соотношений компонентов происходит ряд морфологических превращений в смесях [38, 39, 41, 152, 158— 161]. При введении небольшого количества эластомера в стеклообразный полимер эластичная фаза является дисперсной. При увеличении содержания эластомера обе фазы могут быть непрерывными в области инверсии фаз. При еще большем содержании эластомера жесткая фаза становится дисперсной. На рис. 7.7 показано, как при этом изменяется модуль упругости композиции на основе блок-сополимера стирола и бутадиена [39]. Эксперимен- [c.249]

Рис. IV.2. Температурные зависимости динамического модуля упругости 1—4) и показателя механических потерь Г—4 ) [4] полистирола (1,1 ), статистического сополимера стирола и бутадиена (30/70) (2, ), гетерогенной смеси полистирола и бутадиена (3, 3 ), статистического сополимера стирола и бутадиена, состав которого аналогичен составу предыдущей смеси

Рис. IV.3. Температурные зависимости динамического модуля упругости (1) и показателя механических потерь (Г) смеси сополимера стирола и акрилонитрила (72/28) с 15% сополимера бутадиена и акрилонитрила (67/33) и с 7% блок-сополимера стирола II бутадиена [4].

Рис. IV.18. Температурные зависимости модуля упругости (1,2) и показателя механических потерь (1, 2 ) сополимера стирола и метилметакрилата 50 50 (1, Г) и пластика МБС на его основе, эластифицированного 47% сополимера бутадиена и стирола 75 25 (2, 2 ) [221.

Рис. IV.49. Зависимость ударной вязкости по Изоду (а), разрушающего напряжения при растяжении (б) и модуля упругости (в) поливинилхлорида от содержания сополимера МБС [98].

Рис. IV.50. Температурные зависимости ударной вязкости по Изоду —5) и модуля упругости 1, 3 ) жесткого поливинилхлорида 1, 1) и эластифицированного сополимером МБС соотношение ПВХ МБС составляет 90 10 (2 и 80 20 (3, 3 ) [98].

К первой группе относятся пластмассы с незначительным коэффициентом затухания (Р<0,35 см ), такие как полистирол различных марок, сополимеры СНП и СН-28, оргстекло и др. Они обладают высоким модулем упругости ( >3-10 кгс/см ), поэтому могут быть отнесены к классу жестких пластмасс. Благодаря упругим свойствам и малому коэффициенту затухания пластмассы этой группы хорошо проводят ультразвуковые колебания и свариваются за короткое время. [c.56]

В [6] дополнительного списка литературы приводятся также данные об улучшении некоторых других свойств термопластов при их наполнении. В табл. 1.2 перечислено большинство технически важных термопластов с указанием типичных наполнителей и свойств, которые улучшаются при наполнении. Полиамид 66 является хорошим примером термопласта, практически все свойства которого улучшаются при введении 20—40% стеклянного волокна. Особенно резко возрастают модуль упругости, прочность при растяжении, твердость, устойчивость к ползучести, теплостойкость при изгибе. Термический коэффициент линейного расширения также уменьшается, причем особенно резко в направлении ориентации волокон и становится соизмерим с соответствующими коэффициентами для меди, алюминия, цинка, бронзы и т. п. (В [7] дополнительного списка литературы приведены данные о всех свойствах наполненного и ненаполненного стеклянным волокном полиамида 66). Наполнение полиамидов 30—40% стеклянных микросфер в 8 раз повышает их прочность при сжатии при одновременном возрастании модуля упругости и прочности при растяжении. Эти материалы обладают лучшими технологическими свойствами по сравнению с полиамидами, наполненными стеклянным волокном. Кроме того стеклосферы не разрушаются в процессе переработки. На другие термопласты, такие как полистирол, сополимеры стирола и акри-лонитрила, поликарбонат наполнители оказывают менее упрочняющее влияние по сравнению с полиамидами. [c.26]

На рис. 3.5 и 3.6 изображены зависимости от температуры (при заданном составе) и от состава (при заданной температуре) динамического модуля упругости стеклообразного полимера (высокомолекулярного ПММА), эластичного полимера (сетчатого сополимера бутилакрилата с бутилен-1,3-диметакрилатом — бу-тилакрилатным каучуком ПБА) и гетерогенных композиций на их [c.159]

К межмолекулярным связям в полимерах относятся дисперсионные, диполь-дипольные, водородные и электростатические (ионные) связи, а так как большинство органических полимеров обладает только относительно слабыми дисперсионными и ди-поль-дипольными связями, их модули упругости в стеклообразном состоянии довольно близки. Сильно полярные полимеры с большим числом водородных связей, такие, как поливиниловый спирт и полиакриловая кислота, должны иметь более высокие значения модулей упругости. Наибольшими модулями упругости должны обладать полиэлектролиты, например полиакрилаты, содержащие ионы металлов и обладающие прочными электростатическими связями [282—285]. Это подтверждается зависимостями, показанными на рис. 4.35 и данными, приведенными ниже для сополимера акриловой кислоты с 2-этилгексилакрилатом и полиакрилата цинка [287] [c.126]

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]

На рис. 7.6 приведены концентрационные зависимости относительного модуля упругости гетерогенных композиций, состоящих из стеклообразного и эластичного полимеров с различным распределением фаз. На рис. 7.7 приведены аналогичные экспериментальные зависимости для триблок-сополимера полистирол— полибутадиен—полистирол [39]. Расчетная кривая хорошо описывает экспериментальные результаты, если при высоком содержании полистирола полибутадиен диспергирован в виде сферических частиц. Инверсия фаз происходит при объемных долях полистирола 15—80%. Экспериментальные данные также описываются комбинацией последовательной и параллельной моделей [40, 41 ]. Однако такие модели не учитывают морфологию двухфазной композиции вне области инверсии фаз. [c.231]

Рассмотрим, например, полученную выдавливанием полосу Т-образного сечения из ацеталь-сополимера. Ширина верхней полки составляет 25,4 мм, высота пояса 25,4 мм при толщине профиля 5,1 мм. Эти данные использованы для расчета жестко заделанной с двух сторон балки длиной 1,52 м, эксплуатируемой в течение 10 лет при температуре +20 °С и нагружаемой только собственным весом. Момент инерции сечения балки / = 1,303-10 м площадь поперечного сечения А = 2,32-10 м , удельный вес ацеталь-сополимера Y= 1,385-10 Н/м . Приняв величину относительной деформации незначительной, не превышающей 1 %, находим в таблице значение модуля упругости при ползучести Е = = 758 МПа, которое соответствует относительной деформации 1 %, 10 годам эксплуатации и температуре 20 С. Максималь- [c.158]

Сополимеры формальдегида (или триоксана) с незначительной примесью циклических эфиров или формалей, окиси этилена и других соединений обладают высокой стойкостью к долговременным нагрузкам, повышенной (по сравнению с ПФ) термостабильностью и стойкостью к действию щелочей, но имеют более низкие значения твердости, модуля упругости, предела прочности при растяжении. [c.129]

Кристаллизующиеся полиолефины — ПЭ и ПП — термодинамически совместимы, однако их сплавы представляют собой сложные поликристаллические образования (полиалломеры) [43, 44], в которых компоненты кристаллизуются отдельно. Механические свойства таких сплавов (предел текучести и модуль упругости) при всех соотношениях компонентов отвечают правилу аддитивности (рис. rV.lO, кривая 1) [43]. Относительное удлинение при разрыве (при соотношении компонентов приблизительно 1 1) проходит через резко выраженный минимум (рис. IV. 10, кривая 2). Причиной такого необычного поведения не может быть малая прочность сцепления между компонентами, поскольку введение сополимеров ПЭ и ПП не сопровождается заметным изменением механических свойств [43]. Очевидно, причина лежит в особенностях кристаллизации полимеров из растворов их друг в друге. [c.151]

При механическом смешении поливинилхлорида с хлорированным полп-этиленом или сополимером этилена и пропилена различной степенп хлорирования получаются смеси с резко выраженной гетерогенностью (рис. 1У.43 и 1У.44) и заметным эластифицирующий эффектом (рис. 1У.45 и 1У.46) [62, 16, 92]. При этом характер распределения компонентов и свойства смесей резко зависят от способа и условий смешения. Зависимость модуля упругости ПВХ, эластифицированного хлорированным полиэтиленом, от состава (рис. 1У.47) не подчиняется закономерностям, характерным для гетерофазной системы с жесткой непрерывной фазой и диспергированными в ней сферическими частицами эластичной фазы (уравнения Хашина и Маккензи). По-видимому, при этом образуются взаимо- [c.176]

Рис. IV.48. Температурные зависимости динамического модуля упругости 1, 2) и показателя механическик потерь (Г, 2 ) поливинилхлорида, неэластифицированного 1, 1 ) и эластифицированного сополимером МБС (2, 2 )[ 2].

Рис. IV.54. Температурная зависимость динамического модуля упругости (7,2) и показателя механических потерь ЛСу (/, Г) [35] и блок-сополимера ПСу и ПДМСО с молекулярным весом блоков 6600 и 1700 и объемным соотношением 76 24 (2, 2 ) [110].

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...