Полимеры хрупкости температуры

В стеклообразном состоянии полимеры обладают хрупкостью. Температура, при которой в процессе нагревания полимер приобретает эластичность, называют температурой стеклования (Тс). При более высоких температурах материалы обладают большой упругой деформацией и находятся в высокоэластичном состоянии. Полимеры, находящиеся в высокоэластичном состоянии в широком интервале температур, называются эластомерами или каучуками. Если нагревать полимер, находящийся в высокоэластичном состоянии, до температуры текучести Т.г, то материал переходит в вязкотекучее состояние. [c.203]

Полимеры представляют собой высокомолекулярные вещества, макромолекулы которых состоят из многочисленных элементарных звеньев, или мономеров, одинаковой структуры. Макромолекулы образуют цепи, состоящие из отдельных звеньев и простирающиеся в длину на расстояния, в тысячи раз большие их поперечных размеров. Прочность, тепло-, термо- и морозостойкость полимеров определяют температурные границы эксплуатации. Верхнюю границу характеризует потеря теплостойкости либо термостойкости, а нижнюю — хрупкость или морозостойкость. Полимерные материалы надежно эксплуатируются (без размягчения и хрупкого разрушения) в интервале между температурой стеклования и температурой хрупкости. [c.144]

Исходные линейные полимеры-каучуки высокоэластичны при комнатной температуре. Температура стеклования (а тем более хрупкости) значительно меньше комнатной. Так, например, для натурального каучука Гст = —70 ""С, для силиконового каучука Гст = —125 °С. [c.64]

В обеих группах в процессе облучения происходит газовыделение, увеличение гигроскопичности и газопроницаемости, снижение термопластичности и понижение температуры плавления. Однако имеются отличия в изменении свойств этих групп полимеров в результате воздействия ИИ. Так, для структурирующих полимеров характерно увеличение молекулярной массы, разрушающего напряжения при растяжении, модуля упругости, твердости, хрупкости, химической стойкости, электрической прочности уменьшение растворимости, коэффициента линейного теплового расширения, удлинения при разрыве. [c.319]

Некоторые исходные вещества образуют полимер пространственной структуры, минуя при этом стадию высокомолекулярного линейного полимера. Однако полимер пространственной структуры не переходит в пластическое состояние, поэтому его нельзя формовать в изделие, а его высокая хрупкость затрудняет изготовление изделий резанием. В таких случаях получение полимера (применительно к этим веществам чаще применяют термин смола) приостанавливают на начальной стадии, когда смола представляет собой совокупность еще сравнительно низкомолекулярных соединений. В этой стадии она имеет вязко-текучее состояние и, растворяясь, образует низковязкие растворы. В такой промежуточной стадии смолу обычно называют термореактивной. При обычной температуре термореактивная смола изменяется медленно. С повышением температуры скорость смолообразования нарастает, начинает интенсивно увеличиваться молекулярный вес полимера и он приобретает пространственную структуру. Для предупреждения самопроизвольного отверждения [c.30]

Строение молекулы полистирола уже приводилось (см. стр. 173). Недостатками этого полимера являются хрупкость при пониженных температурах, склонность к постепенному образованию поверхностных трещин, малая стойкость к действию растворителей (в частности, жидких углеводородов) и невысокая нагревостойкость. [c.176]

Полимеры аналогично хизолу 4485 обычно ведут себя линейно в зависимости от температуры в определенных пределах ее изменения. При переходной температуре, обычно называемой порогом хрупкости (температурой стеклования), коэффициент теплового расширения резко падает. Этого не видно на фиг. 5.8, так как [c.137]

Целью настоящей работы являлось проектирование реляционной базы данных в среде Ms A ess 97 по УФ- и видимым спектрам углеводородных многокомпонентных систем, которая позволяет осуществлять ввод, поиск информащга о спектрах веществ, перевод спектра из табличного вида в графический, а также на основе спектра проводить расчет таких физикохимических свойств, как относительная плотность, температура хрупкости, температура вспышки, температура начала деструкции, температура размягчения по КИШ, пенетрацня, среднечисловая молекулярная масса, выход продукта карбонизации, энергия активации, параметр растворимости и т.д. Созданная база данных использует электронные спектры веществ в видимом и УФ-диапазоне и позволяет рассчитать физико-химические свойства красителей, органических веществ, полимеров и многокомпонентных углеводородных систем, содержит в себе информацию об атомных спектрах элементов. Таким образом, с помощью предлагаемой базы данных возможно [c.68]

Различие в физическом или фазовом состоянии полимеров обнаруживается на термокинетических кривых, отображающих изменение деформации материала пластика в результате приложения постоянной нагрузки при нагревании с постоянной скоростью. На кривых можно вьщелигь три участка, соответствующих трем физическим состояниям (рис. 9.5, а). В области А полимер находится в твердом аморфном стеклообразном состоянии. Атомы и молекулы полимера, имеющего температуру, меньшую температуры стеклования Тс, совершают только тепловые колебательные движения около своих равновесных положений. Материалу при деформировании присущи упругие свойства. При температуре ниже температуры хрупкости (Т р) полимер становится хрупким и его разрушение связано с разрывом химических связей в макромолекуле. [c.221]

Температурная зависимость Ова = Т) для многих полимеров имеет сложный характер. С понижением температуры предел вынужденной эластичности резко возрастает, приближаясь к пределу хрупкости. Температура, при которой вынувденная эластичность вырождается, называется температурой хрупкости, или точкой хрупкости Тхр- [c.101]

ХРУПКОСТИ ТЕМПЕРАТУРА -темп-ра, ниже к-рой материал испытывает хрупкое разрушение, но обнаруживая к.-л. заметных остаточных деформаций. Выше ее хладноломкие металлы испытывают пластическун), а пластмассы вынуж-дешюэластич. деформацию. Это объясняется тем, что предел текучести (металлы) или предел вынужденной эластичности (полимеры) с повышением темп-ры уменьшаются и выше X. т. становятся меньше предела прочности. X. т. условна, т. к. зависит от условий испытаний режима деформации, вида напряженного состояния, размеров тела и др. факторов. Поэтому сравнение различных материалов производится при одинаковых условиях испытания. X. т. зависит не только от природы материала, но от его структуры, особенно для металлич. сплавов и твердых полиме- [c.424]

Наиболее высокие деформации наблюдаются у полимеров линейной аполярной структуры. Даже при низких температурах внешнее воздействие вызывает появление в них упругих и даже эластических деформаций. Хрупкий излом обычно наступает в интервале температур от —20 до —70° (в зависимости от типа полимера). Этот переход полимера от упругих деформаций к хрупким называют морозостойкостью полимера или температурой хрупкости и определяют различ-ньши методами, зависящими от условий его дальнейшей эксплуатации. С повышением температуры высокоэластические деформации начинают преобладать над упругилш, постепенно выявляется и некоторая пластичность (хладотекучесть). Переход полимера от преимущественно упругих к преимущественно эластическим деформациям обычно называют температурным интервалом стеклования — Та. [c.24]

Полипропилен — кристаллический полимер с двумя характерными температурными точками температура плавления 165—170° С и — 35° С, при которой полипропилен приобретает хрупкость. Температура размягчения 150° С. Электрические свойства полипропилена находятся на уровне свойств полиэтилена и практически не зависят от атмосферной влажности. Механические свойства пропилена марки PR56 характеризуются следующими данными [c.108]

Точка уср, лежащая ниже точки с является температурой хрупкости. При температуре ниже хр полимер становится хрупким, т. е. разрушается при очега малой величине деформации. Разрушение происходит в результате разрыва, химических связей в макромолекуле. [c.24]

Практический интерес представляет также большое снижение сопротивления некоторых металлов при низких температурах, но лежащих выше температур, соответствующих возникновению сверхпроводимости. Это явление получило название гиперпроводимости. Практически интересными гиперпроводниками являются алюминий, имеющий при 20 К (температура жидкого водорода) удельное сопротивление 0,05 нОм-м, и бериллий, имеющий при температуре 77 К (температура жидкого азота) удельное сопротивление несколько ниже 1 нОм-м. Отметим здесь некоторые особенности изоляции оборудования, предназначенного для работы при сверхнизких (криогенных) температурах. Как известно из физики диэлектриков, при понижении температуры теоретически электроизоляционные свойства должны улучшаться. Практически может возникнуть их ухудшение, в частности уменьшение электрической прочности, за счет появления трещин и чрезмерно большой хрупкости. Считается, что при криогенных температурах только часть синтетических полимеров сохраняет известную гибкость. В частности, к их числу относятся некоторые фторорганические, полиуретаны, полиимиды, полиэтилен-терефталат. Для работы н криогенных условиях пригодны целлюлозные волокнистые материалы, в том числе пропитанные ожиженными газами, например водородом, азотом. [c.250]

Под действием ионизирующих излучений (ИИ) могут происходить необратимые изменения структуры диэлектрика, которые называют радиолизом. В полимерах радиолиз приводит к структурированию-образованию связей между молекулами, а также к деструкции — разрушению молекул. В результате изменяются физико-химиче-ские свойства полимеров (температура п тавления кристаллических полимеров, термопластичность, химическая стойкость, растворимость), механические свойства (разрушающее напряжение, модуль упругости, хрупкость) электрические свойства (электрическая прочность, удельное объемное и поверхностное сопротивление). Радиолиз керамических диэлектриков происходит в результате поглощения значительно больших доз ИИ. В процессе действия ИИ контролируются изменения прежде всего механических свойств диэлектрика. Во многих случаях необратимые изменения механических свойств определяют изменения электрических свойств—электрической прочности и электрического сопротивления диэлектрика. [c.192]

Необратимое ухудшение качества изоляции лишь при длительном воздействии повышенной температуры вследствие медленно протекающих химических процессов называется тепловым старением изоляции. Старение может проявляться, например, у лаковых пленок и целлюлозных материалов в виде повышения твердости и хрупкости, образования трещин и т. п. Дл япроверкн стойкости электроизоляционных материалов к тепловому старению образцы этих материалов длительно выдерживают при сравнительно невысокой температуре, не вызывающей немедленного разрушения материала, а затем их свойства сравнивают со свойствами исходного материала. При прочих равных условиях скорость теплового старения органических и элементоорганических полимеров значительно возрастает с повышением температуры, подчиняясь общим закономерностям температурного изменения скорости химических реакций (теория Аррениуса—Эйринга). Продолжительность старения т (считая, например, от момента начала снижения механической прочности до момента получения заданной доли ее начального значения) связана с температурой старения Т следующей зависимостью [c.81]

При нижеперечисленных затрудненных условиях эксплуатации должны применяться особостойкие изоляционные материалы в особо агрессивных средах, при высоких температурах и высоких давлениях. Среди органических изоляционных материалов, выдерживающих очень высокие химические нагрузки, можно назвать фторированные пластмассы (полимеры), например политетрафторэтилен (тефлон). При повышенных температурах и давлениях применяют керамические изоляционные материалы, например фарфоровые изоляторы или стеклянные проводки для ввинчиваемых анодных заземлителей, рассчитанных на высокие давления. У керамических материалов необходимо принимать во внимание хрупкость и различие в коэффициентах линейного термического расширения. [c.207]

Рис. 4.93. Диаграмма деформационно-прочностных состояниЛ аморфных полимеров Т),р — граница между температурными областями хрупкости и разрушения в ориентированном состоянии, Tg — температура стеклования. — граница между температурными областями высокоП эластичности и пластичности — хрупкая прочность Од, — предел вынужденной эластичности, — прочность высокоэлаетнческого материала

При рассмотрении и оценке различных конструкций из полимеров (особенно полиамидов) необходимо принимать во внимание характер изменения физико-механических свойств в зависимости от различных факторов, преимущественно от температуры, содержания влаги, масла, времени действия нагрузок. Так, например, установлено, что радиактивное облучение позволяет резко изменить такие свойства пластмасс, как электропроводность, химическую стойкость, температуру плавления, механическую прочность. Мягкие и пластичные материалы становятся жесткими и приобретают хрупкость подобно стеклу. Под действием облучения полиэтилен из термопласта с температурой плавления 386 К становится материалом с резиноподобными свойствами. Облученный полиэтилен не имеет определенной температуры плавления при высоких температурах его прочность на разрыв падает, но работоспособность в известных границах сохраняется. Поэтому предельная рабочая температура для необлученного полиэтилена составляет 343 К, для облученного — 403 К. [c.56]

Фторопласт-4 является высококристалличным полимером. Он представляет собой сплав твердых кристаллов с аморфными участками, находящимися в высокоэластнческом состоянии. Соотношение кристаллических и аморфных участков определяется степенью закалки при охлаждении изделия. Наибольшая степень кристалличности фторопласта-4 достигается при температуре 315° С. Если изделие после спекания охлаждается медленно и длительное время выдерживается при температуре около 300° С, содержание кристаллов становится большим и твердость образца возрастает. Если быстро охладить изделие, то оно вследствие сохранения аморфной формы приобретает закалку и хрупкость его уменьшается. Усадка линейных размеров фторопласта-4 после таблетирования и спекания [25] составляет4—9%. Для получения изделий с точными размерами требуется дополнительная механическая обработка изделий. [c.34]

Основные технические характеристики ГПМ определяются химическим строением и свойствами полимеров, из которых они изготовлены, а также (в меньшей степени, в основном для пенопластов) составом газообразной фазы (табл. 84). Так, например, ГПМ, в основе которых лежат полимеры с цепным строением макромолекул, вбольшинстве случаев имеют более низкую теплостойкость и формоустойчивость, повышенную газопроницаемость и сравнительно высокие показатели прочностных свойств (табл. 84—89) по сравнению со вспененными и отвержденными полимерами трехмерной структуры. Последние (например, пеносиликон К-40, пенокарбамид мипора и пено-фенопласт ФФ), отличающиеся повышенной жесткостью и хрупкостью (в исходном состоянии), являются относительно теплостойкими их частичная деформация наблюдается при температурах, соответствующих прохождению деструктивных процессов (рис. 23). [c.142]

Поливинилхлорид является аморфным полимером с химической формулой (—СНг—СНС1—) . Пластмассы имеют хорошие электроизоляционные характеристики, стойки к химикатам, не поддерживают горение, атмосферостойки. Непластифицированный твердый поливинилхлорид называется винипластом. Винипласты имеют высокую прочность и упругость. Из винипласта изготовляют трубы, детали вентиляционных установок, теплообменников, защитные покрытия для металлических емкостей, строительные облицовочные плитки. Недостатками этого материала являются низкая длительная прочность и низкая рабочая те.мпература (не свыше 60—70 °С) под нагрузкой, большой коэффициент линейного расширения, хрупкость при низких температурах (4р = —10 °С). [c.456]

Свойства полимеров зависят от их кимического строения, физического состояния и условий эксплуатации. Для большинства полимерных материалов карактерны низкая плотность, высокая удельная прочность и жесткость, химическая и радиационная стойкость, а также стабильные электрические свойства в определенном интервале температур. Верхняя граница гемпе-ратурного интервала опреде.ляется потерей теплостойкости, а нижняя — появлением хрупкости. [c.338]

Модифицированные полимеры. В этом разделе рассматриваются полимерные материалы, получаемые модифицированием полимеров для снижения, главным образом, хрупкости и повышения ударной вязкости. Пемодифицированный полистирол представляет собой довольно хрупкий бесцветный и прозрачный термопласт с температурой стеклования 90—95 °С. Повышение ударной вязкости достигается модифицированием его каучуками на стадии синтеза или механическим смешением готовых полимеров. Низкая хрупкость УПС сочетается с повышенной гибкостью и высоким относительным удлинением при разрыве. К недостаткам УПС следует отнести матовость даже в тонких пленках, что исключает его применение для прозрачной упаковки. Из листовых УПС вакуумным формированием обычно изготавливают подносы, чашки, коробки, вкладыши в коробки, пузырьки и т. п. Можно смело сказать, что УПС относится к самым распространенным полимерным материалам, используемым в упаковке пищевых продуктов, косметики, лекарств вследствие его стойкости при контакте с различными веществами. При этом его несколько пониженные показатели прочности при растяжении и поверхностной твердости по сравнению с немо-дифицированным полистиролом не имеют особого значения. [c.455]

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]

Рентгеноструктурным анализом было установлено [4], что кристаллическое строение полимеров тетрадецил-, гексадецил- и окта-децилакрилатов является следствием кристаллизации длинных боковых цепей и не определяется строением самих полимерных цепей. При нормальной температуре эти материалы представляют собой твердые воскоподобные вещества с температурами плавления, приблизительно соответствующими температурам хрупкости, показанным на рис. 34, а при температурах выше температур плавления они мягки и липки. Этот вид кристаллического строения не следует смешивать с кристаллической структурой соединен- [c.614]

Рис. 2. Диаграмма деформационно-прочностных состояний аморфных полимеров — граница перехода от температурной области хрупкости к температурной области разрушения в ориентированном состоянии Tq—температура стеклования — граница перехода от температурной области высокой эластичности к области пластичности Tf—температура текучести о р—хрупкая прочность — предел вынужденной эластичности о —прочность Бысокоэластического материала (ггапря-жение рассчитано на поперечное сечение образца при разрыве) а — предел текучести.

Температура хрупкости хрупк) Температура, при которой полимер становится хрупким и ломким и теряет способность сопротивляться ударным нагрузкам [c.228]

Большое практическое значение имеет также холодостойкость полимеров, т. е, их способность сохранять эксплуатационные свойства при низких температурах. Критерий холодостойкости для стеклообразных полимеров — отсутствие хрупкости, для эластомеров, кроме того, — сохранение высокоэластических свойств температурная граница холодостойкости этих материалов — соответственно температура хрупкости Т хр и Тст- Для практических целей важен также коэффициент холодостойкости материала k=XTlXie, где Хт и ДГ20 — значения какого-либо показателя (механического, электрического и др.) при низкой температуре Т и 20 °С. Эффективный способ повышения холодостойкости полимеров, эксплуатируемых в стеклообразном состоянии, — пластификация. [c.100]

Для стеклообразных полимеров характеристикой морозостойкости является температура хрупкости, для эластомеров— температура стеклования. На практике для противокоррозионных покрытий очень важны не только предельные значения характеристик морозостойкости, но и степень сохранения защитных свойств (химической стойкости, проницаемости, адгезии и др.) при воздейст- [c.33]

Полипропилен, модифицированный каучуком, несколько снижает механические свойства, но имеет более высокое относительное удлинение и низкую температуру хрупкости по сравнению с немоди-фицированным полимером. Модифицированный каучуком полипропилен применяют для изготовления автомобильных деталей и чемоданов. [c.654]

Реальные сетчатые полимеры также несколько отличаются от идеализированных моделей. Поперечные химические связи располагаются по длине основных цепей неодинаково и установить их количество, а также расстояние друг от друга пока не представляется возможным, кроме того, цепи, соединенные между собой, имеют различную длину. Только внешние качества полимера (величины обратимых деформаций, степень набухания, твердость, хрупкость) указывают на большую или меньшую частоту расположения поперечных связей. В реальной пространственной сетке полимера может быть большое число дефектов, например отсутствие в некоторых местах понеррчных связей такие дефекты часто называют места разрыхления . Наличие этих дефектов приводит к появлению в полимере некоторой пластичности под нагрузкой цри повышенной температуре и к повышению набухаемости. [c.11]

Термореактивные полимеры, будучи сравнительно рчзкомоле-кулярными, легко формуются при повышенных температурах без пластификатора однако после отверждения полимер пространственной структуры становится хрупким. Для снижения этой хрупкости термореактивные полимеры в последние годы начали совмещать с небольшим количеством термопластичного полимера. В присутствии термопластичного полимера снижается усадка во время отверждения [c.32]

Неорганические полимеры отличаются от органических и элементоорганических полимеров высокоупорядоченной кристаллической структурой. Они имеют большой модуль упругости и повышенную стойкость к термоокислительной деструкции. Их температуры плавления и размягчения, а также термостойкость во много раз выше, чем органических и элементоорганических полимеров. Недостатком пространственных неорганических полимеров является их большая хрупкость. Особенностью многих неорганических полимеров является отсутствие у них эластичности и растворимости, характерных для большинства органических и элементоорганических полимеров. Поэтому для исследования неорганических полимеров, как правило, не применимы методы, связанные с их растворением. Для изучения неорганических полимеров применяют химические и физико-химические методы исследования дифференциально-термический анализ, тер-Могравиметрию, рентгеноскопию, инфракрасную спектроскопию и др. Эти методы позволяют определять температуру, при которой происходят процессы, связанные с деструкцией, превращением и химическим взаимодействием исходных компонентов, и на основании этого выбирать оптимальные условия проведения реакций в твердой фазе. С помощью этих методов удается также проследить ход реакций взаимодействия между связующими и наполнителями, установить состав и структуру вновь образовавшихся соединений, а также ответить на основной вопрос — при каких температурах могут работать новые химические соединения. [c.36]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...