Полимеры частично-кристаллические

Из данных табл. 2.2 видно, что W у полимеров колеблется от W 10 дo 10 г/(см -ч- мм рт. ст.). Водопроницаемость сущ,ест-венно зависит от физического состояния полимеров, гибкости их цепей,-плотности упаковки молекул и других факторов. Наибольшей проницаемостью обладают аморфные полимеры с гибкими цепями, находяш,иеся в высокоэластическом состоянии (каучуки, резины), наименьшей — полимеры с жесткими цепями в стеклообразном состоянии. В одном и том же состоянии проницаемость полимера понижается с ростом плотности упаковки его молекул и достигает максимального значения в кристаллическом или частично кристаллическом состоянии (фторопласт-4). [c.91]

Наряду со склонностью к саморазогреву частично кристаллические полимеры и многие композиты в определенной степени подвержены много- и малоцикловой усталости [43, 74], механизм которой, вероятно, имеет сходные черты с механизмом развития усталостных повреждений в металлах. Однако в полимерах никогда не возникает усталость, связанная только с циклическими сменами напряжений. Как и в случае циклического нагружения металлов при температурах, вызывающих ползучесть, процесс развития повреждений в полимерных материалах носит сложный комбинированный характер. Деструкция материала прогрессирует как номере накопления числа циклов нагружения, так и стечением времени выдержки под напряжениями различного уровня, причем существенное значение при данном коэффициенте асимметрии цикла приобретает его форма. Литературные данные по усталости полимерных материалов очень ограниченны. [c.36]

Рис. 14.2 иллюстрирует одно из таких явлений - возникновение диссипативных структур в полимерной матрице вокруг заключенных в ней волокон. При охлаждении расплава данного термопластичного полимера в зонах, удаленных от волокна, происходит кристаллообразование, причем морфология образующихся кристаллов (солнцеобразные сферолиты, растущие радиально из точек зародышеобразования) типична для многих полимеров. Кристаллообразование же вокруг волокна формирует оболочку нитевидных кристаллов. Такой частично кристаллический полимер можно рассматривать как композит, в котором упрочняющими элементами являются кристаллические области, а матрицей - области с меньшей упорядоченностью. Эти примеры показывают важность учета процессов самоорганизации и межфазных явлений при проектировании современных композитов. [c.169]

Свойства термопластов обратимы при повторном нагревании. Обратимость свойств термопластов, их достаточно низкая прочность 1—10 МПа обусловлены слабыми межмолекулярными силами связи. Структура таких полимеров может быть аморфной, частично кристаллической и [c.220]

Большинство полимеров содержат как кристаллические, так и аморфные области. Кристаллические области в полимере не имеют ни правильной формы, ни совершённой решеточной структуры. В этих областях сегменты цепи образуют небольшие упорядоченные пачки или агрегаты — кристаллиты, напоминающие, но не совсем представляющие собой трехмерные кристаллические решетки низкомолекулярных кристаллов. В частично кристаллическом полимере его аморфные и кристаллические области будут иметь различные свойства, несмотря на их одинаковую химическую природу. Степень кристалличности полимера оказывает большое влияние на такие свойства полимеров, как плотность, твердость, проницаемость для жидкости, теплоемкость. [c.317]

Большое число полимеров представляет собой частично кристаллические тела. Степень кристалличности и морфология кристаллической фазы оказывают решающее влияние на механические свойства этих полимеров. Поскольку структурные параметры [c.28]

Динамические механические свойства, особенно механические потери, чрезвычайно чувствительны ко всем типам температурных переходов, релаксационных процессов, структурных неоднородностей и особенностей морфологических структур многофазных систем типа частично-кристаллических полимеров, смесей полимеров и наполненных полимерных композиций. [c.92]

Модуль упругости зависит не только от степени кристалличности, но также и от морфологии кристаллической фазы. Для некоторых частично кристаллических полимеров было установлено, что модуль упругости больше связан с их удельным объемом, чем ео степенью кристалличности [115, 160, 161]. Для ПЭ любой степени кристалличности при 20 °С < Т <Т [115] [c.112]

Полимерные материалы. Полимеры используют в производстве пластмасс, эластомеров, клеев, волокон. Пластмассой называют материал на основе полимера, способный формоваться (в вязкотекучем или высокоэластическом состоянии) и затем сохранять при эксплуатации приданную форму. Часто пластмассы являются композицией полимера с ингредиентами — добавками, которые вводят в композицию для придания материалу требуемых свойств и облегчения переработки. В условиях эксплуатации пластмассы находятся в стеклообразном или частично-кристаллическом состоянии и имеют свойства твердых тел. [c.64]

Гольдман А. Я., Щербак В. В. О температурно-временной зависимости длительной прочности и усталости некоторых частично-кристаллических полимеров.— Проблемы прочности (К), 1974, № II, с. 31—37. [c.244]

Смешанные (а м о р ф н о - к р и с т а л л и ч е с к и е) материалы — частично закристаллизованные аморфные. Частично кристаллическую структуру имеют многие полимеры. Стекло определенных составов при выдержке при повышенных температурах начинает кристаллизоваться благодаря образующимся мелким кристалликам оно теряет прозрачность, превращаясь в аморфно-кристаллический материал — ситалл. [c.9]

Полимеры являются обычно частично кристаллическими веществами — объемное содержание кристаллической фазы колеблется от единиц процентов до 90%. [c.173]

Все полимеры частично имеют аморфную структуру, а некоторые из них почти полностью аморфны (полистирол) другие же имеют плотное строение, что делает их похожими на кристаллические вещества (нейлон). [c.38]

Каждая молекула полимера является длинной цепью, состоящей из отдельных звеньев, однотипных по химическому составу и строению (гомополимер) или разнотипных (сополимер). В зависимости от степени упорядочения и плотности взаимного расположения цепей и звеньев полимер может находиться в частично кристаллическом и в полностью аморфном состояниях. Кристаллические полимеры имеют участки молекул разрыхленной упаковки, которые составляют его аморфную фазу. [c.598]

Одна из первых моделей частично кристаллических полимеров — модель бахромчатых мицелл — представлена на рис. 1.1, а. Предполагается, что каждая молекулярная цепь проходит через множество кристаллитов, а также через аморфные области, разделяющие кристаллиты. В недеформированном состоянии кристаллиты ориентированы случайно (рис. 1.1, а), но при деформировании они приобретают общую ориентацию (рис. 1.1,6). Эта модель, объясняющая многие свойства деформированных полимеров, все же мало пригодна для описания их свойств в недеформированном состоянии. В частности, методом дифракции рентгеновских лучей установлено что монокристаллы полиэтилена, [c.10]

Обратимся к механическим свойствам частично кристаллических полимеров. На рис. 1.2, а схематично представлены типичные термомеханические кривые материалов этого типа. Кривая 1 относится к кристаллическому состоянию материала типа изо-тактического полистирола. Можно наблюдать, что при переходе [c.12]

На рис. 1.4 показана зависимость удельного объема от температуры для аморфных и частично кристаллических полимеров. [c.15]

Для частично кристаллических полимеров характерно весьма резкое уменьшение объема при температуре плавления, В поли- [c.15]

Заметим, что образование шейки и холодная вытяжка имеют место как в частично кристаллических, так и аморфных полимерах, однако механизмы явлений в обоих случаях различны. [c.47]

Влияние скорости деформирования и температуры на диаграммы растяжения частично кристаллических полимеров [c.52]

Этот принцип проверялся экспериментально для каучукоподобных, аморфных и наполненных полимеров при динамических воздействиях [172, 185, 235], ползучести [181, 182] и релаксации [103, 172, 185]. Для частично кристаллических полиме-)ов, на которые в последнее время был распространен метод ТВА 103, 210, 257], количество экспериментальных данных весьма ограничено. [c.82]

В данной главе в качестве доказательства существования ТВА для частично кристаллических полимеров, структура которых не поддается строгому математическому описанию, применялись статистические методы для оценки параметров и принятия решений о гипотезах (отсюда находился интервал температур, в котором справедлива ТВА) и длительный контрольный опыт, подтверждающий одинаковое влияние на механические свойства полимера кратковременных воздействий при различных температурах и длительного действия при температуре приведения [18, 47]. [c.82]

Остановимся на влиянии режимов переработки и термообработки частично кристаллических полимеров на коэффициенты Сх и С2 уравнения ВЛФ. Сводка данных коэффициентов и дана в табл. 3.2. Видно, что изменяется весьма незначительно, Са — несколько больше. Известно, что произведение б X Са не зависит от температуры стеклования [1851. Для закаленных образцов полимеров, в которых отсутствуют модифицирующие добавки либо присутствуют в малом количестве (образцы 1, 4,7), произведения Сх х находятся в пределах 170— 2270. Отметим, что пределы изменения х для аморфных полимеров по данным [185] составили 449—2305, что не мешало Дж. Ферри сравнивать их с некоторым универсальным значением. Таким образом, для полимеров с умеренной степенью кристалличности разумно принять универсальные значения констант [49]. Для области температур от —60 до 20° С = —7,95 Са = —42,35 для области температур от 20 до 120° С Сх = 13,7 Са =111,7. Действительно, на рис. 3.7 показано, что обобщенная кривая предела текучести для закаленных образцов едина. [c.100]

Простое термореологическое поведение частично кристаллических полимеров с одинаковой термической предысторией можно наблюдать лишь в температурных областях между переходами. [c.101]

Смеси частично кристаллических полимеров с эластомерами [c.106]

Полимеры строго регулярной линейной структуры обладают большой склонностью к кристаллизации. Кристаллизация улучшает механические свойства полимеров — приводит к повышению твердости, модуля упругости, прочности. Мыслима и частичная кристаллизация. Высокой степенью кристалличности обладают многие полимеры, в частности полиолефины, это сделало их наиболее широко распространенным классом полимеров. Содержание кристаллической части в полностью линейном полиэтилене 95%, в полиэтилене высокой плотности достигает 70—75%, в сильно разветвленном полиэтилене—40%, в техническом полиэтилене содержание кристаллической частй — 50%. У нейлона-68 содержание кристаллической части — 50—60%. [c.338]

Ряд термопласти.чных полимеров обладает способностью к кристаллизации (типичными кристаллизующимися термопластами являются, например, широко распространенный полиэтилен и политетрафторэтилен, иначе фторопласт), которая, однако, никогда не распространяется на весь объем материала. В нем наряду с кристаллической всегда сохраняется и некоторая стекловидная аморфная фаза. Степень кристалличности зависит не только от вида материала, но и от технологии его изготовления. Кристаллические структуры возникают вследствие объединения групп цепных молекул (обычно лишь на отдельных участках их длины), причем процессу кристаллизации способствует ориентация молекул под действием внешних растягивающих усилий. Свойства частично кристаллических полимеров со стекловидной аморфной фазой в сравнении с полностью аморфными материалами более стабильны по отношению к изменениям температуры. Частично кристаллические полимеры имеют при этом определенную температуру плавления, которая для аморфных полимеров не существует. [c.33]

Порошковые наполнители полимеров используют в промышленных масштабах главным образом для снижения стоимости и улучшения технологических свойств материалов. За исключением отдел -.ных случаев такие наполнители практически не влияют на механические свойства композиций. Применяемые в промышленности наполнители состоят из частиц различной формы с большим разбросом по размерам — от искусственных стеклянных микросфер до окаменелых моллюсков (мела). Прочность и вязкость разрушения полимерных композиционных материалов с порошковыми наполинтслями зависят от формы и размеров частиц наполнителя, их содержания, прочности сцепления с полимерной матрицей, вязкости разрушения матрицы и (в отдельных случаях) частиц наполнителя. При анализе этих свойств необходимо разделить полимерные композиционные материалы с дисперсными наполнителями на хрупкие (на основе стеклообразных полимеров типа отвержденных эпоксидных и полиэфирных смол) и нехрупкие (на основе частично кристаллических полимеров с высо- [c.69]

Физические состояния полвмер<ш. В зависимости от температуры и механических воздействий полимеры могут находиться в жидком или твердом агрегатном состоянии, аморфном или кристаллическом фазовом состоянии. Существует структурное и термодинамическое понятие фазы. С точки зрения структуры фазы различаются порядком во взаимном расположении молекул, от которого зависит энергия межмоле-кулярного взаимодействия и подвижность элементов структуры. В жидком фазовом состоянии (см. подразд. 1.2) находятся жидкости и аморфные (стеклообразные) твердые тела. Для них характерно упорядоченное расположение частиц на расстояниях, соизмеримых с размерами молекул (о такой структуре говорят имеет ближний порядок ). Для кристаллического состояния полимеров характерно наличие дальнего порядка в расположении их макромолекул. Структуру стеклообразных полимеров рассматривают как переохлажденное структурно-жидкое состояние. Оно термодинамически не стабильно, но практически вполне устойчиво. Некоторые полимеры отличаются способностью перехода из этого состояния в частично кристаллическое со смешанной структурой. [c.63]

Примеры частично кристаллических полимеров (термопластов) полиэтилен ШЭ), полипропилен (ПП), полиамиды (ПА), полиформальдегид, политетрафторэтилен (ПТФЭ). [c.64]

Термопласты — полимеры и материалы на их основе,. которые пластифицируются при назревании (что позволяет выполнять прессование, иногда сварку) и восстанавливают начальные свойства при охлаждении ниже температуры плавления. Свойства термопластов имеют аморфные (например, полистирол) и частично кристаллические (например, полиэтилен) полимеры. [c.64]

Для застеклованных и частично кристаллических полимеров Е = 0,5...9 ГПа, коэффициент Пуассона ц л 0,35 (полистирол) относительное удлинение при разрыве г = 2...10% (полиметакрилат), 15 — 100% (полиэтилен низкого давлениях 200 — 400% (фторопласт-4). [c.66]

Полиэтилен (ПЭ) — термопластичный продукт полимеризации этилена, очень широко применяемый в уплотнениях для пищевой, химической и других отраслей промышленности, а также в бытовой химии. По физическому состоянию ПЭ относят к частично кристаллическим полимерам. По способу производства их подразделяют в. основном на полизтилены низкого и высокого давления (ПЭНД и ПЭВД), часто называемые ПЭВП и ПЭНП — полиэтилен соответственно высокой и низкой плотности. [c.87]

При сварке на установках, не оснащенных микропроцессорной аппаратурой, оптимальный режим определяют экспериментально, изменяя амплитуду А колебаний рабочего конца инструмента на холостом ходу (инструмент не контактирует с деталями), продолжительность t включения УЗ и давление р прижима инструмента к детали. Комбинация пар параметров во всех случаях влияет на качество соединения в большей мере, чем отдельный параметр. Оптимальная их комбинация обеспечивает передачу от инструмента к соединяемым участкам деталей необходимой для осуществления сварки энергии в течение экономически оправданного времени. Сложность расчетного определения потребной энергии связана с влиянием на ход процесса большого числа факторов типа термопласта, формы и размера деталей, объема размягчаемого материала, указанных параметров режима. Амплитуда является основным параметром, определяющим мощность колебаний. Она должна быть такой, чтобы не соответствовать П1астку резкого подъема кривой t =/(А) (рис. 6.39), так как иначе процесс сварки будет протекать очень медленно. В результате теплоотвода из зоны шва в случае сварки при малых значениях А качественного соединения может вообще не произойти. При высоких же А нужно строго следить за t, так как слишком длительное включение УЗ приводит к разрушению ПМ. При УЗ-свар-ке кристаллизующихся термопластов требуются более высокие значения Лиг, чем при УЗ-варке аморфных термопластов (рис. 6.39). Установки с повышенной мощностью необходимы и при сварке ПКМ на основе тугоплавких частично кристаллических полимеров типа ПЭЭК. Коэффициент усиления амплитуды в таких установках доходит до 1 2,5. Наиболее значимой для качества соединения является комбинацияр-А. Чтобы минимизировать расслоение ПКМ при их УЗ-сварке применяют дополнительный прижим материала в околошовной зоне. Современной [c.399]

Сведения о характере деформации частично кристаллических полимеров появились в 30-х годах настоящего столетия. К числу первых можно отнести работу В. Карозерса [1981, изучавшего механические свойства полиэфиров. Несколько позже С. Баном [195] описано деформирование некоторых кристаллических полимеров и отмечены отдельные закономерности этого процесса. [c.47]

Ранние работы [172, 185, 235] указывали, что метод ТВА применим только к каучукоподобным и аморфным полимерам с линейной вязкоупругостью. Как уже отмечалось, метод был распространен на частично кристаллические полимеры. В настоящее время температурный интервал, в котором осуществляется приведение, постепенно расширяется и захватывает для некоторых полимеров области стеклования и высокоэластичности одновременно. В [181] экспериментально показано, что метод ТВА может быть распространен на материалы с нелинейной вязкоупругостью. С другой стороны, известно, что в области стеклообразного состояния у аморфных полимеров существуют вторичные переходы, определенные как динамическими, так и квазистатиче-скими методами [23, 158]. В п. 2.3, а также в работах [46, 128] было показано, что кривые а—е также чувствуют релаксационные переходы. Область стеклообразного состояния может быть подразделена на подсостояния [158], в которых различен характер протекания релаксационных процессов Для частично кристаллических полимеров характерно большое число различных переходов [23], поэтому вопросы, связанные с редуцированием, еще больше усложняются. [c.82]

Существуют, однако, случаи, реально ограничивающие возможность применения ТВА, связанные с существованием нескольких различных релаксационных механизмов, каждый из которых может характеризоваться своим температурным коэффициентом. Тогда при разных температурах времена релаксации, относящиеся к различным распределениям, будут давать различный вклад в наблюдаемые вязкоупругие функции, что приведет к невозможности построения обобщенной характеристики. В самом деле, как неоднократно указывалось, принцип ТВА для термореологически простых тел требует, чтобы все времена релаксации имели одинаковую температурную зависимость, а это характерно только для аморфной фазы. Следовательно, надо ожидать, что ТВА справедлива в той степени, в какой механические свойства частично кристаллического полимера обусловлены аморфной составляющей. [c.114]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...