Полимеры реологические свойства

Таблица 39.1 Реологические свойства полимеров

Текучесть расплава полиэтилена обусловливает хорошую технологичность его при переработке и является весьма важной характеристикой его реологических свойств. Исследовалось влияние стабилизаторов на изме- нение текучести расплава полимера (рис. 36). В процес- [c.109]

Обширные экспериментальные исследования, проводившиеся в области реологии полимеров в течение последних 10 лет, позволяют утверждать, что большинство полимеров в условиях переработки обладает свойствами аномально-вязких неньютоновских жидкостей [65]. Полимерам в этом состоянии присуща способность к высокоэластическим деформациям. Существование аномалии вязкости полимеров требует определения функциональной зависимости между эффективной вязкостью и скоростью сдвига (или напряжением). В настоящее время разработано и создано большое количество реометров, на которых можно экспериментально определять реологические свойства термопластов. [c.114]

В зависимости от реологических свойств материала возможны две существенно различные постановки задач устойчивости тонкостенных элементов при ползучести [42, 44, 49, 51] 1) если материал обладает ограниченной ползучестью (бетон, полимеры), то устойчивость конструкции рассматривается на бесконечном интервале времени и определяется длительная критическая нагрузка [53, 65—68, 70, 73] 2) если материал обладает неограниченной ползучестью (преимущественно металлы при повышенных температурах), то устойчивость рассматривается на конечном интервале времени и критическое время определяется на основе выбранного критерия потери устойчивости. [c.5]

Важными характеристиками термопластов являются их плотность, химическая стойкость, тепло- и износостойкость, ударная прочность, влагопоглощение, усадка при формовании, режим формования, реологические свойства и т. д. На свойства наполненных углепластиков оказывают влияние прочность, модуль упругости, электропроводность, коэффициент теплового расширения, теплопроводность, износостойкость и другие свойства углеродных волокон. На рис. 3. 1 для ряда полимеров приведены значения прочности, модуля упругости при изгибе и ударной вязкости (по [c.61]

Температура металлической формы должна быть возможно более высокой, но ниже температуры плавления полимера при этом хорошо используются реологические свойства и получается гладкая поверхность, но цикл формования увеличивается для найлона 6 оптимальная температура формы составляет примерно 373 - 423 К. [c.106]

Мы будем разыскивать уравнения материала, который в некотором отношении сочетал бы свойства эластомера и ньютоновской жидкости. Невзирая на большое число уже известных уравнений для эластичных жидкостей, можно ожидать, что выведенное нами уравнение окажется пригодным для описания текучих полимерных систем типа концентрированных растворов высокомолекулярных веществ и расплавов полимеров. Мы изберем простой способ сочетания эластических и ньютоновских свойств, поскольку наша главная цель заключается в пояснении рассмотренных положений и иллюстрации предложенных методов. Установленные частные уравнения дают тем не менее достаточно точное количественное описание большинства основных реологических свойств концентрированных полимерных растворов. [c.136]

РЕОЛОГИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА КОНЦЕНТРИРОВАННЫХ РАСТВОРОВ ПОЛИМЕРОВ [c.284]

В настоящей главе обсуждаются основные свойства полимеров, находящихся в концентрированном растворе и в высокоэластическом состоянии и, в частности, при больших изменениях формы. Концентрированные растворы проявляют большее разнообразие свойств и важнее в технологическом отношении, нежели разбавленные растворы, которым, однако, уделялось больше внимания в учебниках. И это касается не только концентрированных растворов, используемых в производстве некоторых текстильных волокон, но и расплавленных полимеров, или, как их называют, расплавов полимеров, течение которых встречается во многих процессах производства и переработки пластмасс. Полимеры в вязкотекучем состоянии проявляют много реологических свойств, присущих концентрированным растворам. Важ- [c.284]

Реологические свойства концентрированных растворов полимеров будут рассмотрены в следующем порядке [c.285]

С — чистый полимер значительно меньшего молекулярного веса, жидкий при комнатной температуре. Жидкость С включена в качестве контрольной, поскольку ее вязкость сравнима с вязкостью растворов А и Б, но она не проявляет других, присущих им реологических свойств. Раствор А обладает большинством из приведенного комплекса свойств, в то время как В — несколько меньшим их набором. [c.286]

Окислительные процессы вызывают деструкцию полимера, изменение его реологических свойств, благодаря чему в большинстве случаев наблюдается эффект увеличения ПАС. [c.69]

Характеристики ползучести наполненных полимеров, как правило, существенно зависят от температуры. С повышением температуры эффект ползучести возрастает, что дает возможность использовать опыты при повышенных температурах на ограниченных отрезках времени для прогнозирования реологических свойств на длительные времена. Опыты при постоянной температуре показывают, что кривые сг располагаются тем выше, чем больше скорость нагружения. Если испытания проводятся при постоянной скорости нагружения, но при разных температурах, то диаграммы сг е располагаются тем выше, чем ниже температура. Этот факт позволил установить между временем и температурой связь, получившую название температурно-временной аналогии. Наглядное представление о ее сущности можно получить из рассмотрения семейства кривых ползучести при разных температурах и одном и том же напряжении (рис. 1.6). В координатах Ee/[c.56]

В некоторых экспериментальных работах по механике полимеров [69] отмечается, что вследствие сильной вытяжки реологические свойства материала тяжей могут отличаться от тех же свойств материала пластины. [c.61]

Дифференциальные уравнения, являющиеся частным случаем интегрального уравнения Больцмана—Вольтерры также используются в механике материалов, в том числе в механике полимеров, благодаря сравнительно простой программе экспериментов и достаточному для практических целей качественному и количественному описанию основных реологических свойств материала. Некоторые из этих уравнений имеют термодинамическое обоснование, что является безусловным достижением механики. [c.5]

Молекулярно-массовое распределение играет определяющую роль в реологических свойствах. Оно может оказывать влияние на механические свойства твердого полимера косвенно, предопределяя его конечную физическую структуру. В настоящее время уже обнаружена прямая корреляция между молекулярными характеристиками полимеров, их вязкоупругими свойствами и долговечностью, а также стойкостью к ударным нагрузкам. Исследования в этом направлении успешно развиваются и будут изложены в гл. 7, [c.8]

Интегральные соотношения (1.1)—(1.6) с рассмотренными выше ядрами описывают реологические свойства стабильных полимеров. Однако под влиянием таких факторов, как полимеризация, старение, температурно-влажностные воздействия, некоторые полимерные материалы могут изменять реологические свойства. Такие материалы с изменяющимися свойствами будем называть, следуя В. В. Болотину, нестабильными. Для линейного напряженного состояния интегральные соотношения между напряжением и деформацией для нестабильных полимеров записываются в следующем виде [17] [c.23]

Для описания реологических свойств нестабильных полимеров можно использовать дифференциальные соотношения (1.9), при этом р и становятся функциями структурных параметров. В работе [205] приведены условия эквивалентности между дифференциальными (1.9) и интегральными соотношениями теории для наследственно стареющих сред (1.8). Эти условия аналогичны (1.10). [c.24]

Для описания неупругого поведения полимеров широко используются также диф( ренциальные уравнения, являющиеся частным случаем интегрального уравнения Больцмана—Вольтерры. Они обеспечивают достаточно точное для практических целей качественное и количественное описание важнейших реологических свойств материала, к тому же для определения параметров этих уравнений требуется сравнительно простая программа экспериментов. [c.41]

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]

Конструкция и проходные сечения каналов головки и, следовательно, общее ее конструктивное оформление зависят от реологических свойств расплавов полимеров и определяющихся этими свойствами специфических гидродинамических явлений, а также от характера взаимосвязи экструдера с головкой. Рассмотрим эти факторы более подробно. [c.356]

Для характеристики реологических свойств полимеров (полиэтилен, полипропилен) используется индекс расплава. Индексом расплава называют количество материала в граммах, вытекающего через сопла стандартных размеров за определенный промежуток времени (обычно 10 мин) при заданных температуре и давлении. Индекс расплава ПВХ-пластиката может дополнять вместе с эффективной вязкостью оценку технологичности ПВХ-пластикатов. Индексы расплавов серийных ПВХ-пластикатов могут изменяться от 0,07 до 8,00 г/10 мин, причем при незначительном изменении эффективной вязкости ПВХ-пластикатов индекс расплава может изменяться в несколько раз [Л. 45]. [c.105]

Особенности реологических свойств ПВХ-пластиката и его пластифицированных композиций объясняются тем, что в ПВХ-пластикате в состоянии расплава сохраняется определенная упорядоченность молекул. Эта упорядоченность не носит характер кристалличности , но сила, обусловливающая возможность сохранения упорядоченности в расплаве, близка к тем силам, благодаря которым возникают кристаллы в полимерах. При низких скоростях сдвига структура ПВХ-пластиката сохраняется неизменной, поэтому его течение осуществляется преимущественно по механизму проскальзывания [c.105]

При получении покрытий из расплавов полимеров и олигомеров также возникает необходимость в оценке их реологических свойств. Типовая кривая течения расплавов полимеров в логарифмических координатах имеет 5-образную форму (кривые а и б на рис. 1.3, Б). При низких и высоких значениях напряжений и скоростей сдвига наблюдается прямолинейная зависимость, что соответствует наибольшей 1] акс и наименьшей ньютоновским вязкостям. Отклонения от прямолинейной зависимости на среднем участке кривой вызваны структурными изменениями, в полимерах эта ветвь называется структурной ветвью [5, с. 215]. [c.16]

Технологические режимы процесса литья под давлением, производительность литьевых машин существенно зависят от реологических свойств расплавов полимеров. В свою очередь реологические показатели свойств сами изменяются с температурой расплава и скоростью сдвига. Зная взаимозависимость между реологическими свойствами полимера и параметрами литья, можно практически использовать ее для управления процессом литья под давлением. [c.18]

Гипотеза Ньютона о линейной связи между тангенциальным напряжением и скоростью сдвига оказалась очень удобным приближением, справедливым для абсолютного большинства низкомолекулярных жидкостей, но при рассмотрении реологических свойств жидкостей, склонных к структурообразованию (суспензий, эмульсий, растворов полимеров, красок, тяжёлых нефтей , глинистых растворов и т.д.), были обнаружены многочисленные отклонения от закона Ньютона. Такие жидкости называются неньютоновскими, и для них [c.91]

Введение пигмента в расплав полимера существенно изменяет поверхностное натяжение системы. Взаимодействие пигмента и полимера является адгезионным взаимодействием, которое может осуществляться за счет полярных, ориентационных, дисперсионных, водородных, электрических и химических сил или их сочетания. Чаще всего при получении выпускных форм пигментов носитель инертен и не имеет функциональных групп, а пигмент содержит активные группы. В этом случае имеет место адсорбционное взаимодействие пигмент — расплав носителя, в результате которого и изменяются поверхностное натяжение и реологические свойства системы пигмент — расплав. [c.118]

Пигменты, применяемые в этом процессе, должны удовлетворять следующим требованиям 1) высокая дисперсность — размер частиц не должен превышать 4 мкм 2) отсутствие примесей, которые могли бы влиять на скорость полимеризации 3) отсутствие влияния на реологические свойства полимеризационной системы (вязкость, режим течения) 4) химическая стойкость 5) повышенная термостойкость — стойкость в температурном режиме синтеза и дальнейшей переработки в производственной практике за меру термостойкости принимают время, в течение которого пигмент может находиться в условиях синтеза полимера без изменения цвета при визуальной оценке сформованного изделия или вытянутой нити. [c.159]

Хрулев В. М. Зависимость оптимальной толщины клеевой прослойки от шероховатости соединяемых поверхностей и реологических свойств клея.— Механика полимеров , 1965, № 6. [c.297]

Задачи течения неньютоновских жидкостей. Этот класс задач рассматривает течение структурно-вязких жидкостей (жидкие полимеры, стекла, эмульсии и др.), вязкость которых зависит от режима течения даже при малых числах Рейнольдса. Для решения таких задач используются численные методы пограничного слоя или методы решения задач по течению в каналах с введением дополнительных соотношений для расчета реологических свойств (вязкости, пластичности, упругости и т.д.). Поскольку для решения таких задач используются уравнения, описывающие течение ньютоновских жидкостей, вся аномалия вводится формально в изменение свойств этих жидкостей. Как правило, это ведет к сильсюй зависимости свойств от искомых функций. Так, для высоковязких парафинистых нефтей их вязкость определяется как функция температуры среды и производной скорости. Такой характер зависимости свойств неиьютоновск 1х жидкостей вызывает повышение нелинейности системы уравнений, что в конечном счете ведет лишь к увеличению итераций при использовании метода прогонки. [c.188]

С позиции практического использования водорастворимые полимеры ],елят на две группы — сохраняющие растюримость в воде и теряющие растворимость при изготовлении изделий. В первом случае полимеры, как правило, применяют в виде растворов. Основные направления использования растворов - регулирование свойств дисперсных систем (стабилизация или разрушение) и регулирование реологических свойств жидкостей (загустители или агенты для снижения гидравлического сопротивления при турбулентном течении). Применение водорастворимых полимеров в качестве клеев, адгезивов, связующих, а также упаковочных материалов связано с потерей растворимости в процессе переработки. [c.609]

Водорастворимые полимеры находят широкое применение в качестве регуляторов реологических свойств жидкостей. Увеличение вязкости раствора полимера по сравнению с чистым растворителем является хорошо известным явлением. В случае полиэлектролитов этот эффект выражен в десятки раз сильнее. Причем полиэлектролитное набухание и рост вязкости происходят при достаточно малых концентрациях высокомолекулярных полиэлектролитов = 0,01...0,1 %). Однако неожиданным является тот факт, что в турбулентном режиме течения добавки водорастворимых полимеров вызывают снижение вязкости и, следовательно, гидравлического сопротивления течению [2]. Количественно эффект изменения вязкости выражается следующим образом [c.624]

Кроме оптически активных материалов с высокими значениями модулей упругости (оргстекло, неолейкорит, Э86, полидиаллил-фталат и др. полимеры), в практике находят применение низкомодульные фотоупругие материалы на основе желатино-глицери-новых смесей. При комнатной температуре в широком диапазоне деформаций эти материалы обладают упругими свойствами Е = = 0,02-f-0,5 МПа). Добавлением к желатино-глицериновой смеси окиси свинца можно получить вязкоупругие материалы с модулями упругости, лежащими в пределах 1—50 МПа [67]. Сведения о новых материалах для моделирования реологических свойств конструкций содержатся в книге [531. [c.255]

Это уклонение от основного плана настоящей книги связано с тем, что измерения разности нормальных компонент напряжения, как показали последние исследования, весьма важны для реологии полимеров и менее известны, нежели исследования вязкости. Ньютоновские текучие вещества типа воды или низкомолекулярных органических жидкостей не обнаруживают отличных от нуля разностей нормальных напряжений, и только вязкость определяет свойства сдвигового течения(хотя Рей-нер сообщил о существовании нормальных компонент напряжения в толуоле при весьма больн их скоростях сдвига). В растворах полимеров вязкость представляет лишь одну треть информации о реологических свойствах, даже для наиболее простого случая [c.238]

Сварку в расплаве разнородных полимеров можно выполнить без особых затруднений лишь по отношению немногих пар [63, 64], в частности, методами, обеспечивающими достижение механического смешения вязкой массы полимеров в зоне контакта и быстрое охлаждение ниже температуры стеклования, препятствующее разделению смеси, то есть создающее условия для кинетической совместимости. Например, ультразвуком сваривают ПС с сополимерами стирола, ПВХ с ПБТ и ПММА, ПА 6 с ПА 66, ПС с ПФО, ПК с ПФО и полисульфопом [64-66]. Многие из этих пар могут быть сварены трением [63, 67]. При этом, по мнению авторов работы [68], свариваемость ультразвуком или трением объясняется наличием сильного течения расплава при осуществлении этих двух видов сварки. Нагретым инструментом сваривают встык трубы из ПП с фиттингами из сополимера пропилена с этиленом [69]. И при этом виде сварки механическое перемешивание макрообъемов в зоне стыка рассматривается как фактор, способствующий образованию соединения разнородных ПМ [70]. Однако, несмотря на эти известные факты, соединение сваркой деталей из разнородных ПМ, а также деталей из свежего термопласта с деталями из того же термопласта, подвергнутого многократной переработке, остается важной проблемой в области сборки изделий из ПМ. Даже термопласты с одинаковой химической структурой, но различающиеся реологическими свойствами, требуют применения специальных технологических приемов, чтобы обеспечить получение качественного соединения. [c.341]

Рис. 2.3. Прибор для определения термомеханических и реологических свойств полимеров и покрытий при малых нагрузках а — схемалрибора б—узел индентора

В отличие от линейной аморфной структуры при сетчатой аморфной структуре сегменты молекул полимера имеют многосторонние жесткие связи — узлы. Чем чаще расположены узлы, тем меньше свобода конфигурационного деформирования сегментов молекул, заключенных между узлами. Если при этом сегменты имеют ограниченную способность к деформированию, что наблюдается, например, при растяжении, то пластмасса будет иметь такую же структурную диаграмму, как двухфазная. В этом случае приемлемы соотношения (18—27), полученные в предыдущем параграфе. При наличии наполнителя его роль сводится к экономии полимера. При сжатии сетчатая структура полимера обычно является менее жесткой, чем при растяжении. Примером пластмасс, основанных на полимерах сетчатой структуры, являются стружечные плиты. При сжатии они деформируются весьма сильно и в продолжение очень длительного времени, при растяжении же деформирование их имеет во времени более узкие пределы. На рис. 15 показаны кривые приращения деформаций в результате ползучести камышесечковой плиты (мочеви-ноформальдегидная смола 13%, рубленый камыш 80%, влага 7%) при сжатии и растяжении под воздействием одного и того же напряжения. Деформирование растянутого образца прекратилось полностью через 3 месяца, в то время как деформирование сжатого образца продолжалось по истечении даже 1,5-летнего срока (кривая ползучести сжатого образца на рис. 15 оборвана). Поскольку размельченный камыш не имеет сплошности по всему объему, здесь проявляются реологические свойства самого полимера. [c.55]

В нашей стране разработано и выпускается большое количество фторсодержащих полимеров с самым разнообразным сочетанием физико-механических, термических, химических и реологических свойств [1, 2]. Наиболее широкое применение среди фторсодержащих полимеров получил фгоропласт-4-политетрафторэтилен, как правило, не содержащий добавок и модификаторов. [c.5]

Молекулярный вес ПВХ можно определять различными известными методами (осмометрическим, эбулио-скопическим, светорассеянием и т. д.), однако на практике молекулярный вес промышленного ПВХ не определяют. Вместо этого пользуются косвенными характеристиками молекулярного веса, основанными на реологических свойствах растворов полимера. Наиболее распространенным показателем является константа Фикент-чера К, определяемая по уравнению / 75 10 К [c.48]

С другой стороны, может происходить снижение вязкости вследствие механической деструкции молекул загущающего полимера — необратимая потеря вязкости —или под влиянием высоких скоростей деформации сдвига — временная потеря вязкости. В жидкостях, не содержащих загустителя, высокие скорости сдвига не приводят к изменению вязкости. Некоторые полимеры образуют в жидкости непрочную трехмерную пространственную структуру, в результате чего реологические свойства системы перестают подчиняться закону вязкого течения Ньютона и начинают зависеть от скорости деформации. Временное изменение вязкости может оказывать влияние на работу особо нагруженных гидравлических механизмов. [c.238]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...