Полимеры сшитые

Пластическими массами (пластмассами) называют материалы, основу которых составляют природные или синтетические высокомолекулярные соединения. Высокомолекулярные соединения состоят из большого числа низкомолекулярных соединений (мономеров), связанных между собой силами главных валентных связей. Соединения, большие молекулы (макромолекулы) которых состоят из одинаковых структурных звеньев, называют полимерами. Макромолекулы полимеров могут иметь линейную форму, разветвленную и пространственную (сшитую). [c.426]

Сшивание уменьшает растворимость и текучесть, улучшает эластичные свойства. При достаточно большом количестве сшивок весь полимер становится как бы одной разветвленной молекулой, т. е. образует гель. Свойства геля сильно отличаются от свойств обычного несшитого полимера. Гель крайне эластичен, стоек к действию растворителей и высоких температур. Например, обычный полиэтилен течет уже при 100 °С. Сшитый же полиэтилен при 150 °С и давлении 200 атм выстаивает 10 ООО часов и является прекрасным изоляционным материалом. [c.665]

Для расширения температурного диапазона ПЭ-пленки проводят ее радиационное облучение [34], которое позволяет изменить физикомеханические и защитные свойства ПЭ за счет образования в аморфной части полимера пространственно-сшитой структуры (табл. 38). [c.137]

В промышленности получают полиэтилен со сшитой структурой молекул, когда создаются поперечные химические связи между линейными цепями макромолекул. Сшитый полиэтилен можно получить при облучении полиэтилена частицами высоких энергий или при действии специальных перекисных соединений, вызывающих сшивку макромолекул при высокой температуре. Такой полимер становится резиноподобным при ПО—П5°С и сохраняет прочность при температуре до 200 °С. [c.206]

Свойства термопластиков. Пластмассы нз полиэтилена, полистирола и других неполярных полимеров без наполнителей обладают весьма малым tg б, но недостатком большинства этих пластмасс за исключением полипропилена и сшитого полиэтилена является их сравнительно низкая нагревостойкость. [c.152]

В работе [41] описан один из способов повышения адгезии полиэтилена, поверхность которого приобретает сшитую структуру в результате облучения тлеющим разрядом. Аналогичное повышение адгезии к поверхности субстрата было достигнуто кристаллизацией полимера при контакте с золотом [42]. [c.206]

Существуют различные классы композитных материалов, отличающиеся как областью применения, так и своими свойствами. Хотя прочностные свойства отдельных классов могут совпадать друг с другом, в этой главе будут рассмотрены только композиты с дисперсными частицами в хрупкой матрице. Понятие хрупкого поведения означает упругое состояние вплоть до разрушения и малую вязкость разрушения. Кроме керамики и перекрестно сшитых высокополимеров никакие материалы матрицы не подходят под это определение. Керамики являются наиболее хрупкими материалами и не обнаруживают текучести перед разрушением вплоть до температур, обычно превышающих половину их температуры плавления. Хрупким полимерам свойственна некоторая текучесть, но она пренебрежимо мала по сравнению с менее хрупкими полимерами (т. е. термопластами) и металлами. [c.12]

Старение полимерных материалов. Физико-химические свойства полимеров (предел прочности при растяжении, сопротивление пластической деформации, температура размягчения, эластичность и др.) определяются их химическим составом и структурой. Структура полимеров характеризуется областями кристаллического и аморфного строения, формой и степень подвижности цепей, величиной и характером сил, действующих между цепями, степенью сшивания цепей (образования поперечных связей). Поперечные связи ограничивают движение цепей относительно друг друга и оказывают большое влияние на физические свойства полимеров. С ростом числа поперечных связей уменьшается растворимость полимеров, ухудшаются механические свойства, характерные для линейных полимеров эластичность, вязкость и др. Свойства сшитых полимеров аналогичны свойствам полимеров с трехмерной структурой. [c.17]

Сцепление (лифтовой кабины подъемников с тросами подвески В 66 В 7/08 увеличение сцепления колес транспортных средств В 60 В 39/(00-12)) Сцепные устройства в пусковых устройствах ДВС F 02 N 15/02 Счетные устройства В 65 тара и упаковочные элементы для хранения и транспортирования D 85/(38-40) в упаковочных машинах В 51/20у-, Сшивание (пластических материалов В 29 С 65/62 приводных ремней F 16 G 3/10) Сшитые (сетчатые) полимеры как формовочный материал В 29 К 105 24 Сыпучие материалы [грузозахватные устройства для подъема В 66 С 3/00 В 65 В [c.185]

Для линейного полимера в условиях действия внешнего напряжения происходит перемещение макромолекул относительно друг друга. Напряжение постепенно снижается и в пределе стремится к нулю (рис. 205, а, кривая 1). В сетчатых полимерах процесс релаксации не может нарушить межмолекулярные химические связи, поэтому напряжение стремится не к нулю, а к какому-то равновесному значению (Оо,,). Величина а с зависит от плотности химически сшитых цепей сетки (рис. 205, а, кривая 2). [c.443]

Увеличение термостойкости и ударной вязкости органического стекла достигается ориентированием при этом увеличивается в несколько раз ударная вязкость и стойкость к серебрению сополимеризацией или привитой полимеризацией полиметилметакрилата с другими полимерами получают частично сшитую струк- [c.455]

Сшитые формы макромолекул (лестничная, сетчатая, рис. 9.2, в, г) свойственны более прочным, нерастворимым и неплавким полимерам, которые склонны к набуханию в растворителях и размягчению при нагревании. [c.218]

Полимеры со сшитой трехмерной формой макромолекулы (рис. 9.2, б) отличаются хрупкостью и высокой стойкостью к внешним воздействиям (неспособны размягчаться и набухать). [c.218]

Сшитые формы макромолекул (лестничная, сетчатая, рис. 12.2, в, г) свойственны более прочным, нерастворимым и неплавким полимерам, которые склонны к набуханию в растворителях и размягчению при нагреве. Полимеры со сшитой трехмерной формой макромолекулы (рис. 12.2, д) отличаются хрупкостью и высокой стойкостью к внешним воздействиям (неспособны размягчаться и набухать). Макромолекулы полимеров обладают гибкостью, т. е. способностью перемещения их отдельных участков друг относительно друга. Гибкость ограничивается жесткими участками-сегментами, состоящими из нескольких звеньев главной цепи. Сегменты гибких макромолекул содержат 10-20 звеньев. На гибкость макромолекул оказывает влияние, с одной стороны, тепловое движение атомов, а с другой — энергия связи межмолекулярного взаимодействия. [c.262]

К счастью, большинство жидкостей, которые не обладают или не формируют нитевидную кристаллическую структуру при их движении, следуют ньютоновской гипотезе [1]. В задачах о течении полимеров и полимерных растворов (аморфных, но не сшитых), в которых неньютоновские эффекты могут стать важными, само течение часто происходит в условиях, в которых допустимо пренебречь инерционными членами в уравнении импульсов, как это делается и при выводе обычных уравнений для медленного ньютоновского течения. [c.70]

Исследование влияния структурирования на газопроницаемость резин [69, 70] и других сшитых полимеров [71] показало, что коэффициенты диффузии и проницаемости для всех исследованных газов уменьшаются с увеличением степени сшивания, тогда как сорбция изменяется незначительно. [c.35]

Определенный интерес представляет трактовка молекулярного механизма прочности при растяжении пространственно сшитых эластичных полимеров (резин), развиваемая Патрикеевым [И]. Сущность ее заключается в следующем. При растяжении полимеров сетчатой структуры образуется каркас из предельно деформированных напряженных элементов структуры (НЭС). Внешние силы, приложенные к деформированному образцу, механически уравновешиваются напряженным каркасом из НЭС, пронизывающим весь образец. При увеличении напряжения / на образец натяжение единичных НЭС не изменяется, но увеличивается их число п. Таким образом, / = а п (где а . — сила натяжения одной связи). Задаваясь значением Ос, можно определить число НЭС при известном значении /. Так, при / = 0,1 МПа п = 10 4-10 см . [c.116]

Значения параметров растворимости для основных видов полимерных материалов, определенные методами избирательного набухания слабо сшитых образцов полимеров, приведены в [52, с. 20 62]. [c.137]

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]

Линейные макромолекулы (рис. 8.5, а) имеют форму цепей, в которых атомы соединены между собой ковалентными связями. Отдельные цепи связаны межмолекулярными силами, в значительион степени определяющими свойства полимера. Наличие в цепях разветвлений (рис. 8.5, б) приводит к ослаблению межмолекулярных сил и тем самым к снижению температуры размягчения полимера. Пространственные структуры (рис. 8.5, й) получаются в результате химической связи (сшивки) отдельных цепей полимеров либо в результате поликонденсации или полимеризации. Большое значение для свойств сшитого полимера имеет частота поперечных связей. Если эти связи располагаются сравнительно редко, то образуется полимер с сетчатой структурой. [c.427]

Шестидесятые годы можно назвать переломными в отношении радиационно-химических исследований наступательного плана по разработке методов получения новых ценных материалов и по созданию высокоэффективных и экономически выгодных методов получения уже известных веществ. Здесь прежде всего следует отметить освоение производства сшитого полиэтилена (см. выше п. 3) и радиационной вулканизации каучука, увеличивающ,ей срок службы автопокрышек на десятки процентов. Большое количество ценных радиационно-химических процессов получено в лабораторных установках и находится в стадии промышленного освоения. Большинство этих работ относится к полимерам (увеличение прочности дЬрева в несколько раз, получение термостойких эпоксидных смол и т. д.). Достаточно мощ,ное развитие радиационной химии позволило бы попутно решить важную задачу об использовании радиоактивных отходов от работы ядерных реакторов. [c.666]

МБК — сшитые полимеры метакриловых эфиров КС — стирольный компаунд КГ-102, КГ-102/65, КГ-102/75, КГ-102, К-30 и К-31 — полиуретановые компаунды ЭЗК-1, ЭЗК-4, ЭЗК-5, ЭЗК-6, ЭЗК-7, ЭЗК-10, КЭП-1, КЭ-2,Э-2000 — эпоксидные компаунды Т-10, ФКФ-16, Т-404 — эпоксидно-кремнийорганические смолы К-18, СКТН-1 — кремнийорганические компаунды КЛ — компаунды, на основе крем-нийорганического каучука, СКТН-1 и катализаторов К-1 и К-ЮС. [c.124]

Прогнозирование механических свойств материалов и покрытий основывается на корреляции между механическими свойствами твердых тел и природой и энергией химической связи в веществах (кристаллах веществ), образующих твердое тело. Так, высокой прочностью обладают магнийфосфатные цементы, поскольку Mg имеет как высокие электростатические характеристики (ионный потенциал равен 5.12), так и заметную способность образовывать ковалентные связи. Для систем типа цементных прочность камня тем выше, чем выше доля ковалентности связи, при этом, однако, необходимо, чтобы координационные числа (к. ч.) катиона в цементирующих фазах не были ниже 4. Для материалов, полученных на основе связок, прочностные свойства тем выше, чем большая степень полимерности достигается при отвердевании связки — чем более сшитым получается полимерное тело. Это, видимо, имеет место в том случае, когда степень ионности связи в полимере существенна, а к. ч. катиона равно 4. При к. ч.=2- -3 образуются линейные или слоистые полимеры, макромолекулы которых в полимерном теле связаны молекулярными или водородными силами, что делает такие тела менее прочными по сравнению со сшитыми полимерами, например кварцем. С этой точки зрения высокие механические характеристики будут получаться при использовании связок на основе многозарядных элементов (А1) и особенно многозарядных -элементов (2г, Сг). [c.10]

Следует отметить, что наличие двух максимумов на кривых выделения летучих продуктов может быть объяснено завершением процесса стеклования с нагревом молекулярная подвижность значительно замедляется и образуется высокотемпературный склон второго максимума. Возможно появление и третьего максимума. Низкотемпературный склон третьего максимума образуется за счет начала разложения полимера по другому механизму (не связанному с молекулярной подвижностью), а высокотемпературный склон — за счет торможения деструкционного процесса, сопровождающегося возникновением сшитой пространственной сетки. Кроме того, возможна дифференциация процесса сшивки при динамическом нагреве за счет реакции поликонденсации и деструкции. [c.188]

При облучении кремнийорганические полимеры сначала сшиваются. В доказательство устойчивости фенилсодержаш,их кремнийорганических полимеров по отношению к радиационному сшиванию можно отметить, что фенилметилполисилоксан при облучении дозами до 1,86-10 эрг/г оказался сшитым примерно так же, как диметилнолисилоксан при дозе Ю эрг/г [97]. Слоистые стеклопластики, изготовленные на основе кремнийорганических смол, обладают очень хорошей радиационной стойкостью (рис. 2.4). Порог нарушений достигается у них только при дозах -у-облучения до эрг/г [60] [c.63]

Современные гетерогенные топлива (табл. 167) образуют большое я разнообразное семейство. Размеры зарядов изменяются от маленьких, применяемых в газогенераторах, до очень больших, используемых в стартовых двигателях межконтинентальных баллистических ракет. Малые гранулы можно получать путем формования под давлением, экструзии или разливки, а большие заряды получают литьем. Гранулы могут быть загружены в патроны или же уложены в ящики (литье на месте). В общем случае гетерогенное топливо представляет собой твердый окислитель и твердое горючее, помещенные в полимерное связующее. Твердые вещества составляют до 88 % массы такого топлива. В качестве связующих могут использоваться линейные полимеры (nanpHMep, поливинилхлорид или ацетат целлюлозы) или сшитые каучуки (уретанм и полибутадиены, вулканизированные на месте). Могут присутствовать также другие добавки, изменяющие баллистические механические свойства, температуру пламени или позволяющие добиться некоторых специальных эффектов. Все гетерогенные топлива содержат стабилизаторы и антиоксиданты или другие вещества, ингибирующие биологическое разрушение. Подобно двухкомпонентным топливам, композиты поглощают воду до установления равновесия. Первый — обратимый — эффект, связанный с поглощением воды, состоит в ухудшении механических свойств материала. Последующие — вымывание, а затем и гидролиз, коррозия, разложение и окисление ингредиентов — приводят к необратимым изменениям. [c.495]

Наряду с термопластами имеется группа термореактивных полимеров, цепные молекулы которых сшиты в отдельных узлах и образуют пространственную сетку. К этим полимерным материалам относятся различные смолы, например, полиэпоксиды с от-вердителями, полиэфиры, фенол, а также поликсилоксан, бакелит и др. Находясь в стекловидном состоянии, термореактивные полимеры обладают сравнительно большой жесткостью, причем закон их упругого деформирования близок к линейному. При наличии растягивающих напряжений термореактивные материалы склонны к хрупкому разрушению с образованием трещин нормального отрыва в отсутствие значительных мгновенно- или вязкопластических деформаций. [c.33]

Из многих веществ, опробованных для сшивания метилополиамидных полимеров, наилучшее действие производит обработка бихроматами (например, бихроматом аммония). Бихроматы окисляют полиамид, в результате чего образуется сшитая сетчатая структура с повышенной стойкостью в травящем растворе и с повышенной адгезией. [c.497]

Механизм высокоэластичной деформации [22]. Высокоэластичное состояние является промежуточным физическим состоянием между жидким (текучим) и стеклообразным, поэтому в комплексе механических свойств эластомера можно обнаружить элементы свойств жидкого и стеклообразного тела. В простой жидкости молекулы легко перемещаются тепловым движением. Внешнее силовое поле дает преимущество перемещению в направлении поля, что приводит к возникновению макроскопически наблюдаемого течения жидкости. Развитие высокоэластичной деформации можно рассматривать как течение звеньев или групп звеньев макромолекулы под влиянием внешних сил. С этой точки зрения полимеры (и, в частности, эластомеры) близки к жидкостям. Однако, поскольку все звенья в цепи связаны, а цепи сшиты в пространственную сетчатую структуру, то их течение ограничено связями и не является необратимым. Это соответствует твердому состоянию тела. Таким образом, при высокоэластичном состоянии возможность свободного перемещения имеют только участки цепных макромолекул при отсутствии заметных перемещений макромолекулы в целом. Тепловые движения п эиводят к многочисленным-конформациям этих участков, при которых расстояние между узлами цепей пространственной сетки намного меньше контурной длины участков цепи. Под действием внешней силы цепи изменяют свои конформации, причем проекции участков в направлении деформации удлиняются (или сокращаются). Деформация развивается путем последовательного перемещения сегментов этих участков из одного положения в другое, т. е. протекает во времени [4, 49]. Этим объясняется отставание высокоэластичной деформации от изменения внешней нагрузки. Процесс перегруппировки сегментов сопровождается преодолением внутреннего трения и, следовательно, рассеянием механической энергии. После прекращения действия внешней силы участки цепи под действием теплового движения вновь вернутся в наиболее вероятное состояние сильно свернутых конформаций. По терминологии термодинамики переход в более вероятное состояние системы связан с возрастанием энтропии. Поэтому эластомеры имеют энтропийный характер деформации деформация связана с уменьшением энтропии, а возвращение в начальное положение — с увеличением ее. На основе законов термодинамики разработана статистическая (кинетическая) теория деформации и прочности полимеров, устанавливающая связь механических характеристик с температу-4 51 [c.51]

Существенное влияние на физические свойства полимеров оказывают четыре фактора, характеризующие структуру макромолекул (полимерных цепей). Один из факторов - средняя длина цепи, к другим трем факторам относятся сила взаилюдействия между полимерными цепями, регулярность упаковки цепей и жесткость отдельных цепей. aN№e сильное меж.молекуллрное взаимодействие возникает, когда цепи имеют поперечные мостики, т.е. образуют друг с другом химические связи. Этот процесс называют сшиванием, он часто происходит при нагревании. Образование поперечных связей замыкает полимерные цепи в трехмерную сетку, поэтому таким полимерам при нагреве уже нельзя придать новую форму. Жесткие полимеры такого типа называют термоактивными К ним относятся полиэфирные, эпоксидные, алкидные и другие смолы. Трехмерная (сшитая) структура позволяет эластомерам (например, каучук) долго вьщерживать достаточно высокие температуры и циклические нагрузки без остаточной деформации. Многие перспективные полимеры, напротив, термопластичны и размягчаются при нагреве (например, полиолефины, полистирол и др.). [c.48]

Большинство полимеров или полностью аморфны или содержат аморфную компоненту, даже если они кристаллизуются. Такие полимеры ниже определенной температуры, известной как температура стеклования Т , являются твердыми и жесткими стеклами. При температуре выше Т , по крайней мере при малых или средних скоростях деформирования, аморфные полимеры представляют собой эластомеры или очень вязкие жидкости. В области стеклования механические свойства полимеров претерпевают наиболее резкие изменения. Так, модуль упругости может измениться более чем в тысячу раз. Поэтому аморфных полимеров является их важнейшей характеристикой с точки зрения механических свойств. В области заметно изменяются и другие физические свойства полимеров — коэффициент термического расширения [20, 21], теплоемкость [20, 22], коэффициент преломления [23], магнитные [27] и электрические свойства [25—27]. Таблица значений Т . важнейших полимеров приведена в Приложении 3. Эластомеры или каучуки имеют ниже, а жесткие стеклообразные полимеры — выше комнатной температуры. Значение Тс может варьироваться от —123 °С для полидиметилсилок-сана до 100 °С для полистирола и до 300 °С или даже выше температуры деструкции для жесткоцепных плотно сшитых поли- [c.23]

Естественным шагом при дальнейшем усложнении модели является учет надмолекулярной структуры матрицы. Де Жен показал [47], что полимеры состоят из сшитых между собой химическими связями полидис — персных фрактальных кластеров с фрактальной размерностью О. Это позволяет перейти к рассмотрению первой [c.177]

Независимо от способа сшивания в полимере образуется трехмерная структура, и он теряет способность течь при превышении температуры плавления. Сшивание происходит преимушественно по аморфным областям, хотя вид связей и их количество, а следовательно, и густота образующейся сетки зависят от способа получения полимера со сшитой структурой. [c.269]

Существуют различные косвенные методики определения степени сшивания, основанные на изменении свойств полимера при образовании пространственной структуры. Одним из наиболее широко используемых методов контроля является определение содержания гель-фракции, т.е. нерастворимой части, так как по мере сшивания полимера утрачивается его способность растворяться. Для полиэтилена растворение проводят в кипящем ксилоле либо толуоле в течение 16 ч., а затем путем взвешивания определяется сшитая фракция, которая должна быгь не менее 60%. [c.270]

В физике полимеров различают еще плоские и пространственные сетчатые полимеры, подразделяемые в зависимости от частоты сшивки на макро- и микросетчатые. К макросетчатым полимерам (рис. 5.1, а) относятся, например, резины (умеренно сшитые кау-чуки), к микросетчатым (рис. 5.1, б) — полностью сшитые кау-чуки (например, эбонит), эпоксидные смолы, кварцевое стекло и т. п. [c.58]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...