Ударопрочные термопласты

Подавляющее большинство технически важных ударопрочных термопластов, включая АБС-пластики, представляет собой сложные смеси аморфных стеклообразных полимеров с привитыми эластомерами [155—160]. Цепи, привитые к эластомерам, содержат звенья, аналогичные звеньям макромолекул стеклообразной матрицы, что обеспечивает высокую адгезионную прочность сцепления между фазами. Хорошая адгезия является необходимым условием получения двухфазных полимеров с высокой ударной прочностью [161—164[. [c.173]

Много теорий основано на учете эффекта расширения полимеров при приложении напряжения. Если возрастание объема обусловливает возрастание свободного объема и соответствующее понижение вплоть до температуры испытания, то холодная вытяжка фактически соответствует растяжению материала, находящегося в высокоэластическом состоянии [6, 15, 198—2011. Расширение может сопровождаться образованием микропустот или микротрещин, поэтому ряд теорий связывает пластичность полимеров с процессами образования микропустот или микротрещин [15, 40, 202—204]. Хотя микротрещины, по-видимому, напоминают обычные трещины, их объем примерно на 50% заполнен ориентированным полимером [205—207]. Микротрещины состоят из чередующихся пустот размером от 25 до 200 А, разделенных ориентированным полимером. Эти пустоты обнаруживаются методом. малоуглового рассеяния рентгеновских лучей [208—211 ]. Очевидно, образование микротрещин играет большую роль в проявлении пластичности полимерных смесей и ударопрочных термопластов [1, 140, 146, 147, 164, 212]. [c.178]

Другие авторы выделяют роль образования микротрещин в повышении пластичности ударопрочных термопластов [1, 145, 146, 164, 212]. Частицы эластомера служат концентраторами напряжения, поэтому при нагружении начинается образование одновременно большого числа микротрещин вблизи экватора частиц приблизительно перпендикулярно действующему напряжению [74, 230, 231 ]. Рост микротрещин продолжается до встречи с другой частицей каучука, после чего рост может прекратиться, если радиус частицы больше радиуса кривизны вершины растущей [c.181]

Величина радиуса закругления в месте перехода от втулки к основанию детали зависит от вида нагружения и свойств ПМ. Больший радиус (до 1 мм) требуется при ударном нагружении соединения и у деталей из хрупких ПМ. У деталей из ударопрочных термопластов достаточной величиной радиуса может быть 0,5 мм. [c.273]

ЭЛАСТИФИЦИРОВАННЫЕ (УДАРОПРОЧНЫЕ) ТЕРМОПЛАСТЫ [c.151]

Поиск эффективных расчетно-аналитических методов создания ударопрочных термопластов и прогнозирование их свойств в настоящее время еще находятся на стадии исследования. Делаются попытки математического описания процесса вязкоупругого разрушения пластиков [2] и зависимости модулей упругости от состава материала [3, 4]. Расчет состава и строения пластиков по заданной стойкости к ударному нагружению является более сложной задачей, о чем свидетельствует разнообразие характеристик, используемых для оценки ударопрочности. [c.217]

Оценка ударопрочности термопластов по ударной вязкости (а) практикуется широко, особенно распространено [c.219]

ПРИ ВЫБОРЕ СОСТАВА УДАРОПРОЧНЫХ ТЕРМОПЛАСТОВ [c.223]

УЗ сваривают не только однородные, но и разнородные термопласты ПММА + ударопрочный ПС, ПВХ + ударопрочный ПС, ПБТ + ПВХ. [c.391]

Значительное повышение качества органического стекла в результате ориентации способствовало широкому практическому применению этого процесса для многих видов изделий процесс ориентации стал обязательной стадией технологии изготовления. Однако изделия из ориентированного органического стекла нельзя применять при повышенной температуре, так как длительное ее воздействие, а тем более в сочетании с нагрузкой вызывает постепенную дезориентацию структуры. Возможность повышения ударопрочности и морозостойкости ориентацией листов термопласта позволила использовать и непластифицированный полиметилметакрилат в качестве органического стекла (оргстекло СТ-1). Оргстекло СТ-1 имеет более высокую температуру стеклования (теплостойкость) и большую поверхностную твердость, а более низкая морозостойкость и возрос-ш ая склонность к посеребрению компенсируются процессом ориен- [c.60]

При температурах выше Т . термопластичной матрицы ударопрочный полистирол с пластиками АБС и МБС представляют собой суспензию частиц эластомера, обычно сетчатой структуры, ввязкой среде расплава термопластичного полимера (аналогично расплавам тех же термопластичных полимеров, но наполненных жестким наполнителем). Решающее влияние на поведение эластифицированных термопластов оказывают дисперсность эластичной фазы и ее объемное содержание. Вязкость расплавов эластифицированных термопластов с вулканизованными частицами эластичной фазы хорошо описывается уравнениями для вязкости суспензий с частицами сферической формы — уравнениями Эйнштейна п Муни [77]. Если [c.172]

СПОСОБЫ РАСЧЕТА УДАРОПРОЧНЫХ И ЖЕСТКИХ КОМПОЗИЦИОННЫХ ТЕРМОПЛАСТОВ [c.217]

Основные принципы создания конструкционных пластиков с жестким наполнителем, обладающих заданными свойствами, анализируются в I гл. книги Пластики конструкционного назначения [1, с. 11—45], а свойства ряда термопластов с волокнистыми наполнителями различной природы описаны в V гл. данной книги. Целью настоящей главы является анализ расчетных способов создания ударопрочных композиционных материалов, состоящих из жесткой матрицы и эластичного наполнителя, в которых требуемая жесткость сочетается с повышенной ударной прочностью. [c.217]

Важно отметить, что при одинаковых показателях IV разные пластики характеризуются различным уровнем разрушающих напряжений а. Следовательно, объективно оценить способность пластика сопротивляться ударному нагружению, пользуясь какой-либо одной характеристикой ударопрочности, не представляется возможным — необходима комплексная характеристика типа а — W. Оперируя этой характеристикой, можно не только составить представление о величине напряжений и энергии разрушения материала, но и более эффективно выбирать составы и структуры новых композиционных термопластов с необходимой в каждом конкретном случае ударопрочностью. [c.223]

Первичной информацией для обоснованного выбора состава и строения ударопрочных композиционных термопластов служит значение разрушающего напряжения а, которое требуется достигнуть. В технических условиях на ударопрочный материал оговаривается именно значение а, которым должны характеризоваться конкретные изделия [22]. [c.223]

При конструировании композиционного термопласта прежде всего стремятся повысить сопротивляемость пластиков зарождению магистральной трещины. Необходимая ударопрочность материала может быть достигнута при рациональном выборе параметров комплексной характеристики а — IV. Однако стремясь к повышению ударопрочности (в частности, с помощью величины Ш), необходимо следить, чтобы при этом не происходило чрезмерно сильное снижение модуля упругости, так как только при оптимальном сочетании а, ] тл Е материал может удовлетворять требованиям, предъявляемым в настоящее время к конструкционным материалам. [c.226]

Повышение ударопрочности может быть связано с управлением процессами самозалечивания некоторой части трещин, что характерно для термопластов [47]. Это может создать предпосылки для увеличения долговечности пластиков и до некоторой степени стабилизировать Wjp при серии ударов. [c.229]

Одним из основных путей развития современного полимерного материаловедения является нахождение способов создания материалов, обладающих заданным, часто необычным, сочетанием свойств. Это достигается структурным модифицированием существующих широко распространенных полимеров. Для конструкционных термопластов важнейшей задачей является создание материалов, сочетающих технологичность термопластичных полимеров с достаточно высокой жесткостью, теплостойкостью, статической прочностью и устойчивостью к ударным нагрузкам. Такое сочетание свойств реализуется в высококристаллических полимерах II и III групп (см. гл. I), структура которых в температурном интервале < Топ представляет собой жесткую кристаллическую фазу с небольшим объемом эластичной аморфной фазы. Большинство аморфных или аморфно-кристаллических полимеров с низкой степенью кристалличности, эксплуатируемых в стеклообразном состоянии (полимеры I группы), обладает низкой или нестабильной устойчивостью к ударным нагрузкам, особенно при наличии концентраторов напряжений. Это в первую очередь относится к таким технически важным полимерам, как полистирол, полиметилметакрилат, поливинилхлорид. Повысить ударную прочность таких полимеров без резкого снижения других показателей удается диспергированием в них небольшого количества эластичных полимеров, образующих эластичную дисперсную фазу в жесткой стеклообразной матрице термопластичного полимера. Такие гетерофазные термопластичные полимерные материалы получили название эластифицированных (ударопрочных) термопластов. [c.151]

Ударная вязкость 39—43 Ударопрочные полистиролы 152 сл. Ударопрочные термопласты см. Эла-стифщироваяные термопласты Удельная жесткость 36 Удельная работа деформирования 221, 222 Удельная теплоемкость 58 Удельная энергия [c.238]

Экструзия 101—103 Элаетифицированные (ударопрочные) термопласты 151 сл. переработка 172, 173 получение 152—154, 175 [c.238]

К новым видам пластиков следует в первую очередь отнести такие виды термопластов, как пластики—ПФА (полиформальдегид) СНП (ударопрочный сополимер стирола) дифлон, полипропилен и пентон поливинилтолуол. [c.254]

Изоду) [2]. Из данных, приведенных на рис. 3.1, следует, что для пласти ка на основе найлона 66 существует сбалансированность всех трех механи ческих характеристик при испытании во влажной среде. Максимальнь модуль упругости имеет материал на основе полифениленсульфида, не его ударная вязкость низка. Наибольшей ударной вязкостью обладает на полненный углеродными волокнами ударопрочный найлон, но у неге очень низкий модуль упругости. Так как механические свойства наполнен ных волокна.ми термопластов сильно различаются, необходимо классифицировать их также в соответствии с областями применения. Для иллюстрации на рис. 3. 2 приведены температурные зависимости модуля упругости и прочности при изгибе термопластов, армированных углеродными волокнами [3], а на рис. 3. 3 - триботехнические характеристики армированных термопластов [3]. Из этого рисунка следует, что термопласты, армированные углеродными волокнами, обладают лучшими триботехническими свойствами по сравнению с неармированными или содержащими стекловолокна термопластами. Характерно, что армированные пластики [c.62]

Полистирол (- H2- H gH5-) — продукт полимеризации,стирола, твердый, жесткий, прозрачный полимер. Имеет очень хорошие электроизоляционные свойства. Химически стоек, водостоек, хорошо обрабатывается механически, более стоек к воздействию радиации по сравнению с другими термопластами. Его недостатки — низкая теплостойкость (до +65 °С), склонность к старению и растрескиванию. Используется в электротехнической, радиотехнической и химической промышленности. Ударопрочный полистирол представляет собой продукт сополимери-зации стирола с каучуком, имеет более высокую ударную вязкость и прочность. Из него изготовляют крупногабаритные изделия глубокой вытяжки (ванны, внутренние шкафы холодильников, корпуса радиоаппаратуры и др.). [c.238]

Прямое сравнение расчетов, основанных на уравнениях (3.19) и (3.20) или на эквивалентных механических моделях, с экспериментальными данными показывает, что расчеты дают в прин-цине правильную общую форму зависимостей динамических механических свойств гетерогенных полимерных композиций от их состава, однако эти расчеты требуют учета фазовой морфологии и структуры частиц дисперсной фазы и дают более резкую, чем ожидается, зависимость динамического модуля от состава. Простое сравнение расчетных данных с экспериментальными можно получить, используя эквивалентность механических моделей, изображенных на рис. 3.4, с уравнением (3.19) для некоторых значений параметров моделей, приведенных в уравнении (3.18) [25]. Так, параметры моделей Ф и X, определенные путем подгонки экспериментальных кривых, можно сравнивать со значениями этих параметров, рассчитанными по уравнению (3.18) и известным значениям ф2 и jx. Полученные таким образом параметры находятся в удовлетворительном согласии для эластифицированных каучуками термопластов и очень сильно различаются для эластичных полимеров, содержащих жесткие частицы. На рис. 3.10 представлена корреляция расчетных и экспериментальных параметров по данным работ [20, 22] для ряда ударопрочных полисти-ролов и АБС-пластиков, а также [c.163]

Введение каучуков в полипропилен для повышения его ударной прочности широко использовалось и на ранних стадиях производства полипропилена. В настоящее время все шире начинают использоваться сополимеры этилена и пропилена, которые обладают более высокой ударной прочностью и другими свойствами по сравнению с полипропиленом, эластифицированным каучуками. Тем не менее, последний продолжает выпускаться и возможно его производство будет расширяться. Производят и другие эластифи-цированные каучуками термопласты, но мы ограничимся анализом ударопрочного полистирола, который наиболее широко используется в мебельной промышленности. [c.429]

Методы переработки и материалы. Литье под давлением термопластов является хорошо освоенным процессом, широко применяемым в переработке пластмасс. Этот метод был применен для получения деталей из конструкционных пенопластов с высокой удельной жесткостью и регулируемой толщиной поперечного сечения, обусловленной требованиями эстетики. Кроме того, эти детали больше напоминают детали из древесины и по свойствам, и по внешнему виду, чем детали из монолитных термопластов. Наиболее распространенным материалом для этого является пенопласт на основе ударопрочного полистирола, а также полипропилена, ПЭВП, АБС-пластиков, поликарбоната и полипропиленок-сида. При литье под давлением конструкционных пенопластов используются гранулы соответствующего полимера, способного вспениваться в процессе впрыска его расплава в форму из материального цилиндра литьевой машины. [c.443]

Полиэтилен — продукт полимеризации этилена при низком давлении получают полиэтилен низкого давления ПЭНД (ГОСТ 16338—70) высокой плотности данный термопласт является хорошим диэлектриком с высокой прочностью и хорошей пластичностью. На основе полиэтилена выпускают пластины фольгированные радиотехнические (ТУ 6-05-485—78) марки ПФП, состоящие из трех слоев — электролитической фольги, полиэтилена высокой плотности и листа из алюминиевого сплава применяют для изготовления печатных плат. Полипропилен (ТУ 6-05-1105—73) отличается от по-, лиэтилена более высокой температурой плавления, химической стойкостью н водостойкостью. Полистирол — ударопрочный листовой хорошо работает в интервале температур от —40 до -Ь60°С в зависимости от степени формовки выпускают двух типов для изготовления крупных изделий с глубокой вытяжкой — формовкой, например, панелей холодильников, ванн, емкостей, а также для неглубоких по- [c.63]

Поликарбонат также принадлежит к новым литьевым материалам, цроизводство которого осваивается для разных областей нашей промышленности. Полимер имеет высокую степень кристалличности, но размер кристаллитов столь мал, что материал сохраняет оптическую прозрачность. Температура стеклования поликарбоната высока для термопласта и равна 130—140° С. При длительном выдерживании полимера при 120—130° С степень кристалличности его еще больше возрастает и температура стеклования повышается до 160° С. Несмотря на высокую степень кристалличности, полимер не становится хрупким — его удельная ударная вязкость снижается лишь до 15—25 кГсм/см , статическая прочность материала возрастает на 20—30%, а относительное удлинение при разрыве становится ничтожно малым. Поликарбонат сохраняет достаточно высокую ударопрочность вплоть до температуры —100° С. Таким образом, поликарбонат принадлежит к числу редких термопластов, которые можно применять в качестве материала для силовых конструкций. [c.53]

В качестве наполнителя для изделий общетехнического назначения применяют древесную муку. Для придания изделиям большей термостойкости употребляют асбестовую муку, для повышения водостойкости и диэлектрических свойств — кварцевую муку. В присутствии минерального наполнителя, особенно кварцевой муки, снижается и без того малая ударопрочность изделия, поэтому в данном случае совмещение с высокоупругими термопластами является особенно желательным, если они не снижают заметно теплостойкости и водостойкости изделий (например, пресспорошок К-114-35 и др., рис. I. 14—1. 16). Изделия из феноло-формальдегидных прессовочных составов не растворимы, они стойки к атмосферным воздействиям и к воде, выдерживают длительное действие растворов кислот и солей, но постепенно разрушаются в щелочных и окислительных средах. От атмосферного воздействия детали надежно защищает глянцевитая смоляная пленка, которая появляется на их поверхности во время прессования. [c.64]

Термопластичные полимеры в стеклообразном состоянии характеризуются низкой сопротивляемостью прорастанию трещин при ударном нагружении. Этот существенный недостаток можно устранить пластифицированием низкомолекулярными веществами или смешением с полимерами повышенной упругости. Однако в обоих случаях повышение ударопрочности сопровождается снижением жесткости, предела пропорциональности и теплостойкости материала. Удачной попыткой избежать этих осложнений явилось создание эласхифицированных и наполненных термопластов. В первом случае повышенная ударопрочность достигается диспергированием эластомера в непрерывной матрице из термопласта, во втором — наполнением волокнами различного типа. Эффект эластифицирования обеспечивается лишь в том случае, когда на границе контакта термопласт — эластомер создан переходный слой определенной толщины, обеспечивающий устойчивость текстуры композиционного материала и прорастание трещин в частицы эластомера. Хотя пока удалось создать небольшое число эластифицированных термопластов, значение этих материалов и перспективность такого направления в полимерном материаловедении исключительно велики. Анализу свойств этих материалов и их взаимосвязи с составом посвящена IV глава. [c.5]

В табл. IV.3 и IV.4 приведены свойства основных отечественных и зарубежных промышленных марок ударопрочных полистиролов н пластиков АБС [45] в сравнении со свойствами соответствующих неэластифицированпых термопластичных полимеров.- Показатели деформационных свойств эластифицированных термопластов при [c.155]

Эластифицирование -полимеров и сополимеров стирола, метилметакрилата и акрилонитрила заметно сказывается на их деформировании при длительно действующих нагрузках. По зависимости модуля ползучести Е от длительности действия нагрузки видно, что кратковременный модуль ползучести эластифицированных термопластов (ударопрочного полистирола и пластика АБС) ниже, чем у неэластифицированпых, и тем в большей степени, чем выше содержание эластичной фазы (рис. 1У.15). Скорость ползучести, характеризуемая уменьшением модуля с увеличением длительности действия нагрузки, определяется главным образом плотностью сетки в эластичной фазе. Так как в пластике АБС частицы эластичной фазы до прививки на них макромолекул матрицы предварительно вулканизованы, скорость его ползучести мала. В ударопрочном полистироле образование сетчатой структуры эластификатора менее вероятно, поскольку оно происходит как побочный некон- [c.158]

В том диапазоне температур или скоростей нагружения, в котором проявляется эффект эластифицирования, наибольшее влияние на прочность, и особенно на энергию разрушения (ударную вязкость), эластифицированных полимеров и сополимеров стирола, метилметакрилата и акрилонитрила оказывает количество вводимого эластификатора, его свойства и степень диспергирования, а также прочность сцепления между фазами. С увеличением содержания эластичной фазы (при одном и том же методе получения эластифицированного термопласта) пропорционально снижается предел текучести и разрушающее напряжение и увеличивается относительная деформация при разрушении (рис. IV.25). Соответственное возрастание энергии, затрачиваемой на разрушение, обусловливает практически линейное увеличение ударной вязкости с повышением содержания эластичной фазы, причем с понижением температуры возрастание ударной вязкости проявляется менее резко. На рис. 1У.26 обобщены данные об ударной вязкости промышленных ударопрочных полистиролов и пластиков АБС. [c.165]

На рис. ГУ.35 показано изменение светопроницаемости пластиков АБС в зависимости от их состава для различных длин волн видимого света [71]. Светопроницаемость возрастает с увеличением содержания акрилонитрила в эластичной фазе и с уменьшением его содержания в жесткой матрице. При сближении коэффициентов преломления термопластичной и эластичной фаз получают прозрачные пластики (светопроницаемость до 85%), обладающие высокой ударной вязкостью [66, 72—75]. Ударопрочные прозрачные термопласты получают чаще всего привитой сополимеризацией метилметакрилата и стирола с полибутадиеновыми эластомерами или эластичными нолиакрилатами. Они относятся к пластикам МБС, хотя часто их называют прозрачными АБС-пластиками [70]. Свето-прозрачность эластифицированных полимеров и сополимеров стирола и метилметакрилата, достигнутая подбором жесткой и эластичной [c.171]

Элаетифицированные термопласты перерабатываются в изделия теми же методами, что и неэластифицированные. Из ударопрочного полистирола и пластиков АБС экструдируют трубы, профили, плиты, многослойные пленки экструзией с последующим пневмо- или вакуум-формованием изготавливают корпуса аппаратов и приборов, емкости, мебель, контейнеры и т. п. Литьем под давлением формуют емкости, посуду, детали автомобилей, корпуса аппаратов, игрушки идр. [70]. [c.172]

При бхлаждении отформованных изделий из эластифицированных термопластов до температур ниже Т , матрицы, ориентация деформированных в процессе течения частиц эластической фазы замораживается, что приводит к возникновению анизотропии свойств материала в дополнение к анизотропии, вызываемой ориентацией самой матрицы [78, 79]. Чем ниже степень вулканизации частиц эластомера в композиции, тем заметнее проявляется эффект анизотропии, вызванный деформированием частиц процессе течения (табл. 1У.9) [78]. Ударопрочный полистирол, содержащий слабо вулканизованные частицы эластичной фазы, приобретает значительно большую анизотропию свойств в процессе формования, чем пластик АБС, в котором эластичная фаза имеет более высокую степень вулканизации. [c.173]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...