Полимеры набухание

Анализируя физику явления разрушения напряженного материала в присутствии активной среды, можно с достаточной уверенностью утверждать наличие следующих основных процессов поверхностно-адсорбционное взаимодействие фазовая и объемная диффузия среды в полимере набухание вплоть до растворения химическое взаимодействие среды с полимером различное сочетание этих взаимодействий. [c.122]

Адгезия покрытий к полимерным подложкам зависит от степени взаимной совместимости полимеров, набухания (растворимости) пластмассы в растворителях лакокрасочного материала и шероховатости поверхности пластмассы. [c.323]

В настоящем разделе из всех факторов окружающей среды, оказывающих влияние на полимеры, учитывается только температура. Однако в соответствии с тем, что было сказано в разд. И, Д относительно агентов набухания, в некоторых случаях будет исследоваться влияние водяных паров методы исследования те же, что и для влияния температуры. [c.140]

Набухание возникает в том случае, когда молекулы паров имеют высокое сродство к структурным элементам молекул полимера и активно взаимодействуют с ними. Проникая в промежутки менаду этими элементами, они раздвигают их, заполняя образующиеся при этом микрополости. В соответствии с этим набухание носит весьма избирательный характер. Полярные полимеры хорошо сорбируют пары полярных жидкостей и набухают в них, как это имеет место, например, в случае целлюлозы в воде. Но они практически не набухают в неполярных жидкостях и их парах, примером чему могут служить полярные каучуки и резины на их основе, которые не набухают в неполярных маслах и бензине и поэтому являются маслостойкими. Неполярные полимеры наоборот, хорошо сорбируют пары неполярных жидкостей и набухают в них (неполярные каучуки и резины в бензине) и практически не набухают в нарах полярных жидкостей (неполярные каучуки в воде). При выполнении правила полярности набуханию наиболее сильно подвержены полимеры с гибкими цепями и рыхлой упаковкой. С увеличением жесткости цепей и плотности их упаковки набухание полимера ослабляется, так же как и при увеличении степени сшивки пространственных полимеров. [c.92]

О количестве поперечных связен и расстояниях между ними пока приходится судить по феноменологическим признакам по величине упругих деформаций, твердости, хрупкости, набуханию. Чем больше дефектов (мест разрыхления), тем пластичнее полимер под нагрузкой и при повышенной температуре, тем больше его набухание. [c.338]

В полимерах наблюдается так называемое набухание, состоящее в проникновении в них газа или жидкости, находящихся в контакте с ними. В набухшем полимере возрастает объем, понижается прочность, но эластические и пластические деформации возрастают. При увеличении степени набухания происходит ослабление межмолекулярных связей и начинается растворение полимера в растворителе, ничем не ограниченное в случае, если полимер имеет аморфную структуру. Полимеры с высокой степенью кристалличности растворимостью обладают лишь при температуре, близкой к температуре плавления кристаллов. [c.339]

В сетчатых полимерах с увеличением густоты сетки набухание уменьшается и исчезает вовсе в случае пространственной сетки. [c.339]

Объемный метод заключается в изменении объема полимера до и после набухания. [c.97]

Здесь Vx — объем жидкости в сосуде до набухания полимера V x — объем жидкости в сосуде после набухания полимера. Аналитически процесс ограниченного набухания можно представить дифференциальным уравнением [c.97]

Описание определения степени набухания относится к набуханию полимера при атмосферном давлении. Рассмотрим теперь влияние давления на набухание полимера. Допустим, жидкость является упругим телом, приближенно подчиняющимся закону сжатия Гука. Для выполнения расчетов и оценки сжимаемости жидкости под действием сил давления при повышении последнего от Pi до пользуются коэффициентом относительного объемного сжатия, под которым понимается относительное изменение объема жидкости, приходящееся на единицу измерения, [c.97]

Из формулы (12) предварительно можно сделать вывод, что набухание полимера меняется с изменением давления, и эту зависимость а = f (Р) можно представить в виде прямой (рис. 43). [c.99]

Так как степень набухания полимера всегда зависит от времени, то при постоянном давлении, учитывая формулы (9) и (12), можно записать [c.99]

Зависимость вида а = f (т) можно представить кривыми (рис. 44), где Рз > Ps >-Pi ( i атмосферное давление, Pj и Р , — избыточное давление). Таким образом, с увеличением давления набухание полимера уменьшается. [c.99]

Таким образом, из анализа формул (12), (17) и графиков на рис. 43 и 44 можно сделать вывод, что с увеличением давления скорость набухания полимера уменьшается. [c.101]

Следует отметить, что все ранее выведенные формулы справедливы для полимеров, обладающих свойствами ограниченного набухания. Физически эти процессы можно объяснить следующим образом. [c.101]

Из анализа формулы (22) видно, что набухание полимера зависит не только от давления, но и от колебания температуры. Изложенные выше расчеты позволят оценить работоспособность выбранного материала в различных рабочих средах гидравлических систем. [c.104]

Кроме изложенных выше теоретических предпосылок были проведены испытания на набухание уплотнительных линз из различных полимерных материалов при практическом их использовании в гидравлических системах. Ниже приведены результаты испытаний полимерных линз с условным проходным диаметром Dy равным 10-10 и 15-10 с. Испытания проводились для воды и масла АМГ-10 на линзах из пяти полимеров, достаточно различных по своим физико-механическим свойствам полиэтилена, полипропилена, смолы П-68, капролона и поликапролактама. Расчет велся по увеличению веса образца в процентах к первоначальному весу по формуле (7). Испытания проводились в приспособлении (рис. 46) без давления и под давлением Р = 200-10 Н/м . В табл. 6 сведены данные по сравнительному насыщению прокладок водой и маслом АМГ-10 без давления, на основании которых построены графики (рис. 47 и рис. 48). [c.104]

Интенсивность набухания в воде для полимеров типа полиэтилена и полипропилена значительно ниже, чем в масле АМГ-10. [c.105]

Одна из закономерностей набухания состоит в том, что насыщение полимера больше, если оба компонента (полимеры и жидкость) являются аналогичными по полярности (или оба полярные, или оба неполярные), и наоборот — насыщение меньше, если компоненты рознятся по полярности. Поэтому интенсивность набухания капролона и поликапролактама в воде больше, чем в масле. Тем же объясняется меньшее набухание в воде неполярных полимеров — полиэтилена и полипропилена. [c.106]

Ход процесса набухания для отдельных полимеров имеет некоторые особенности. [c.107]

Как уже отмечалось, эти полимеры являются полярными, полярной же является и вода. Отсутствие давления, как выяснено, также способствует процессу набухания. Поэтому в подобном случае [c.107]

Разницу в абсолютной величине набухания, очевидно, следует объяснить различной величиной полярности полимеров. [c.108]

Третий полимер из этой группы — смола П-68 резко отличается по величине предела насыщения, который был достигнут как и у первых двух полимеров на 78 сут, но по величине составлял всего 1,57%. Следовательно, смола П-68 является менее полярным полимером, чем капрон и поликапролактам. Это подтверждается и при анализе предела набухания указанных полимеров в масле АМГ-10 поскольку данный случай соответствовал набуханию полярных полимеров в неполярной жидкости, эксперимент подтвердил значительное уменьшение предельного насыщения этих полимеров. По истечении 175 сут предельное насыщение поликапролактама было в девять раз меньше, чем насыщение водой капролона—в семь раз смолы П-68 —три раза. [c.108]

Полимерные материалы для узлов трения. Полимеры обладают более низким коэффициентом трения, меньшим износом, не чувствительным к ударам и колебаниям, более дешевы и технологичны. Способность полимеров работать при смазке водой является важным их преимуществом перед металлами. Однако необходимо учитывать определенную специфику каждой отдельной конструкции. Известно, что пластмассы имеют склонность к набуханию в воде, невысокую теплостойкость, обладают ползучестью при нормальной температуре и низким модулем упругости. Все это показывает, что прямая замена металла полимерами не всегда целесообразна. Поэтому деталь из пластмассы не должна повторять металлическую, а должна конструироваться с учетом специфики полимерного материала. Сам же полимерный материал должен изготовляться с учетом конструкции детали и условий ее работы путем подбора рецептуры и создания необходимой макроструктуры. Следует заметить, что наиболее перспективны для узлов трения специальные комбинации полимеров с другими материалами, например, в полиамидные порошки вводят антифрикционные наполнители (графит, дисульфид молибдена, тальк и др.). [c.205]

При образовании дисперсии из полимера и низкомолекулярной жидкости возникает развитая меж-фазная граница, за счет чего изобарно-изотермический потенциал (энергия Гиббса) системы увеличивается (АСп>0). Одновременно происходит переход жидкости в частицы полимера (набухание) и переход некоторых фракций полимера в жидкость, т. е. частичное растворение полимера, если набухание ограниченное. Два последних процесса связаны с понижением энергии системы (поскольку ДСсм<0) и протекают самопроизвольно. [c.9]

Наряду со стекловолокном основными упрочнителями композитов являются углеродные (графитовые) волокна, нитевидные кристаллы и волокна нз высокопрочных металлов, таких, как бор. Эти волокна менее чувствительны к воде, чем стеклянные, уже потому, что они не так гидрофильны. Вайетт и Эшби [78] сравнивали действие воды на полиэфирные композиты, армированные волокнами углерода и Е-стекла. В обоих случаях наблюдалось набухание смолы, однако интенсивно ра сслаивался только стеклопластик. Предполагалось, что волокна из металлов или из окислов металлов не более гидрофильны, чем кварц, а, как уже отмечалось [2], кварцевые волокна не расслаиваются при выдержке композита в воде. Тем не менее металлы и окислы металлов (в отличие от углерода) подвержены коррозии под напряжением [76]. Очевидно, накопление воды на поверхности раздела между окислом металла и полимером, которое является следствием гидрофильного загрязнения, приводит к образованию дефектов и разрыву волокна. [c.115]

Влияние воды на армированные минеральным наполнителем полимерные композиты может быть довольно сложным в зависимости от природы полимера и наполнителя. У таких чувствительных к воде полимеров, как найлон, адсорбция воды вызывает набухание и снижение модуля упругости. Термореактивные смолы, например полиэфиры, в горячей воде вначале набухают, а затем сжимаются до исходного объема в результате выделения растворимых веществ и процесса полимеризации остаточных функциональных групп [3]. Пер1Воначальное набухание в воде приводит к снижению усадочных напряжений в полимере, и поэтому механические свойства композитов могут улучшаться при кратковременной выдержке, пока не начинается деструкция полимера или взаимодействие воды с поверхностью раздела. Полиолефины и кремнийорганические смолы относительно инертны к воздействию воды. [c.209]

Полимер Потускнение поверхности, потеря глянца, иногда обесцвечивание или появление цветных пятен тонкие, едва заметные визуально налеты увлажненных участков визуально заметные налеты мицелия (порошкообразные, сетчато переплетенные, клочковатые скопления) на отдельных участках поверхности изменение диэлектрических свойств электроизоляционных материалов снижение механической прочности потеря герметичности прокладочных материалов набухание и изменение формы деталей затвердевание, охрупчивание, растрескивание и выкрашивание материалов Бактерии, акти-номицеты, грибы [c.22]

Так как химическая деструкция полимеров протекает часто одновременно с физическими процессами (набухание, ослабление меж-молскулярного взаимодействия без разрушения ковалентных связей и т. д.), то пользуются термином физико химическая стойкость полимерных материалов. [c.38]

Подвижность маленьких молекул растворителя во много раз больше подвижности макромолекул, поэтому сначала происходит главным образом диффузия молекул растворителя в высокополи-мер, что сопровождается увеличением объема последнего, а затем макромолекулы, связь между которыми сильно ослабилась, отрываются от основной массы вещества и диффундируют в среду, образуя однородный истинный раствор. Следовательно, можно сказать, что набухание является специфическим для полимеров проявлением замедленной кинетики смешения двух жидких фаз. Длина молекул значительно сказывается на скорости растворения. Существенно, что высокомолекулярные вещества со сферическим молекулами при растворении не набухают или набухают очень слабо. [c.48]

На набухании и растворении полимеров сказывается и их физическое состояние. Конечно, легче всего набухают и раство ряются полимеры в вязкотекучем и высокоэластическом состояниях, так как молекулы их связаны друг с другом наименее прочно. Значительно труднее растворяются стеклообразные полимеры. Сначала при контакте полимера с растворителем молекулы растворителя проникают в поверхностный слой полимера, что вызывает поверхностное набухание его. Набухший полимер начинает растворяться таким же образом, как и высокоэластичный полимер. Граница раздела между твердым полимером, в который еще не проник растворитель, и набухшим его слоем, постепенно продвигается внутрь со скоростью диффузии растворителя в стеклообразный полимер. [c.48]

Как уже отмечалось в гл. П, способность полимеров к набуханию характеризуется степенью набухания, которая выражает количество жидкости, поглбщенной полимером, отнесенной к единице объема или веса полимера. Из этого определения видно, что [c.96]

Если VxJVn = К , где можно характеризовать как степень сжатого набухания, т. е. отношение объема жидкости в полимере к сжатому объему полимера, то формулу (17) можно записать окончательно [c.101]

Рис. 47. Относительное набухание полимеров в масле AQ h в воде AQb / — полипропилен 2 — полиэтилен 3 — смола П-68 4 капролон 5 —по-ликапролактам

Абсолютное значение интенсивности набухания для цзаз-личных полимеров колеблется в достаточно широких пределах. Например, интенсивность среднесуточного набухания полиэтилена за 78 сут в воде в 11 раз меньше, чем смолы П-68, и в 41 раз меньше, чем капролона за тот же период. [c.105]

Кроме того, растворимость постепенно снижается по мере роста молекулярного веса, поэтому такие высокомолекулярные полимеры, как фторопласт-4, обладают низкой растворимостью. Все перечисленное объясняет исключительную химическую стойкость фторопласта-4, который абсолютно устойчив к действию следующих наиболее активных химических реагентов плавиковой кислоты, хлорсульфоновой кислоты, царской водки, дымящейся серной кислоты, дымящейся азотной кислоты при высоких температурах, кипящих растворов едкого натра, органических соединений (спирты, альдегиды, кетоны) химическое действие на фторопласт-4 оказывают лишь расплавленные щелочные металлы (натрий, калий или их растворы в аммиаке), трехфтористый хлор и газообразный фтор при высоких температурах. Только некоторые высокофторированные керосины способны вызвать набухание фторопласта-4 при температуре выше 327° С. Такая исключительная химическая стойкость фторопласта-4 сделала его незаменимым материалом для изготовления аппаратуры и деталей, работающих в контакте с агрессивными [c.20]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...