Структура полимерных материалов

Структура полимерных материалов и поведение тонких поверхностных слоев, в которых уже при формировании происходит ограничение подвижности молекулярных цепей и разрыхление упаковки макромолекул, оказывает решающее влияние на фрикционные свойства и износостойкость этих пар трения. [c.265]

Различные структуры полимерных материалов ярче всего [c.112]

Фиг. VI. 1. Зависимость в = / (t), характеризующая структуру полимерных материалов

Фиг. VI.[2. Графики 0 = f (е), отражающие разнообразие структур полимерных материалов при кратковременном растяжении

Особенностью диэлектрических методов является то, что их использование не приводит к изменению структуры полимерных материалов и разрушению исследуемых образцов. Диэлектрические параметры дают сведения о структуре и свойствах, которые не изменяются в процессе измерения. При этом на одном и том же образце можно быстро и точно провести измерения в широком интервале температур и частот без его разрушения. [c.240]

В зависимости от типа связи между макромолекулами различают линейную, разветвленную и сетчатую структуры полимерных материалов. Материалы с линейной и разветвленной структурами относятся к термопластичным (термопластам), со сшитой структурой — к термореактивным (реактопластам). Термопласты при нагревании расплавляются, при охлаждении возвращаются в исходное состояние. Реакто-пласты, отличаясь более высокими рабочими температурами, при нагревании разрушаются и при охлаждении не восстанавливают своих свойств. [c.599]

Исходя из современного представления о связи свойств и структуры полимерных материалов, для более правильного определения теплостойкости необходимо пользоваться методами, осно-. ванными на измерении упруго-эластических и вязко-пластических свойств материала в широком интервале температур или измерении таких параметров, как модуль упругости, теплоемкость, коэффициент линейного расширения и др. [c.192]

Исследования на основе синергетического подхода, объединяющего перечисленное выше, позволяют на базе химических структур выработать единый подход к теоретическим исследованиям свойств полимерных материалов. [c.193]

В настоящее время одним из прогрессивных направлений В ремонтном производстве является восстановление изношенных д алей в соединений машин и механизмов полимерными материалами [1, 2]. Однако структура и свойства композитов являются непостоянными в те-, чении всего периода эксплуатации, многократно, а то доже циклически меняясь, в зависимости от многих факторов. Следовательно, исследования конкретных изменений структуры, а с ними и свойств композиционных материалов на всех этапах эксплуатации конкретного соединения деталей, наиболее актуально. [c.197]

Плавление (и затвердевание) веществ, имеющих в твердом состоянии аморфную структуру, не имеет выраженной температуры перехода, оно совершается постепенно и характеризуется температурой размягчения (и соответственно застывания). В табл. 12.8, 12.9 приведена температура размягчения аморфных твердых материалов этого типа — стекол и полимерных материалов, а в табл. 12.10 —температура застывания некоторых технических жидкостей. [c.309]

Кроме связующих и наполнителей применяют пластификаторы— Л-чя улучшения технологических и эксплуатационных свойств пластмасс. Пластификаторы также увеличивают холодостойкость пластмасс и устойчивость их к воздействию ультрафиолетового излучения. В некоторых пластмассах содержание пластификатора может достигать 30—40%. На определенных стадиях переработки в пластмассы добавляют сшивающие реагенты , различные инициаторы полимеризации в сочетании с ускорителями и активаторами, красители различных классов и неорганические пигменты. В некоторые пластмассы вводятся стабилизаторы — химические соединения, способствующие длительному сохранению свойств пластмасс и повышению стойкости пластмасс к воздействию теплоты, света, кислорода воздуха. По способности к формованию полимерные материалы подразделяются на две группы термопластичные (термопласты) и термореактивные (реактопласты). При формовании изделий из термопластов химический состав полимеров не изменяется, а в реактопластах происходит изменение их структуры и состава. [c.216]

Структура поверхности значительно усложняется при применении наполненных полимеров, когда в тончайших слоях происходит существенное изменение надмолекулярных структур, что приводит обычно к повышению износостойкости. Для полимерных материалов характерно также нахождение на поверхности адсорбционных слоев различных веществ, которые оказывают заметное, пока еще малоизученное влияние на процесс трения и износа. [c.265]

Особенности структуры полимерных композиционных материалов [c.5]

Усадочные явления, возникающие в полимерных материалах в результате химических, термических и механических процессов, оказывают существенное влияние на качество изделий, так как они изменяют не только геометрические размеры и форму изделия, но и физико-механические характеристики. Образование дефектов структуры вследствие усадочных явлений обусловлено нарушением условий протекания технологических процессов формирования изделий. [c.11]

Рассмотрены организационные вопросы, регламентированные соответствующими положениями, которые определяют структуру, основные задачи, права и обязанности отдельных звеньев противокоррозионной службы. В обобщенном виде рассмотрены основные полол<ения теории коррозии, термины, виды коррозии, особенности коррозионных процессов. В справочнике наряду с металлами рассмотрены вопросы химической стойкости полимерных материалов и покрытий. [c.6]

Покрытие получают распылением расплавленного металла на подложку. При этом металл распыляется в жидкой фазе в виде капель, осаждающихся на покрываемую поверхность. Метод очень прост, позволяет получать слои любой толщины и с прекрасным сцеплением с основным металлом. Важное преимущество данного способа — возможность защиты сборных конструкций. Однако расход металла при этот способе значительный, а покрытие получается пористым и для обеспечения противокоррозионной защиты его требуется дополнительно уплотнять. Для этих целей используют термопластичные смолы и другие полимерные материалы. В некоторых случаях пористая структура считается весьма ценной, так как она служит хорощим носителем смазочных материалов, поэтому этот метод широко применяют при восстановлении изношенных деталей машин. [c.138]

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]

Скорость процессов механического разрушения нагруженного твердого тела и соответственно время до разрушения зависят от структуры и свойств тела, от напрял<ения, вызываемого нагрузкой, и температуры. Существует ряд эмпирических формул, описываюш,их зависимость времени до разрыва т (или скорости разрушения Ое)от этих факторов. Наибольшее применение получила установленная экспериментально для многих материалов (чистых металлов, сплавов, полимерных материалов, органического и неорганического стекла и др.) зависимость [c.21]

Термопласты (см. стр. 88) — полимерные материалы на основе линейных или разветвленных полимеров и сополимеров, способных при нагревании переходить из стеклообразного (твердого) в вязко-текучее состояние, не изменяя существенно при этом своей химической структуры. При охлаждении термопласты (или детали из них) снова становятся твердыми и могут быть повторно переработаны с некоторым ухудшением своих свойств. [c.11]

Обычно к термопластам относят также некоторые полимерные материалы, не обладающие этими явно выраженными свойствами, как, например, фторопласт, целлофан и др. Линейная структура таких полимеров и методы переработки роднят их с остальными термопластами, хотя межмолекулярное взаимодействие, характерное для этой группы, приводит к потере свойств термопластичности ввиду того, что температура их разложения опережает температуру перехода в вязко-текучее состояние. [c.11]

Знание механизма трения и изнашивания полимерных материалов, общих закономерностей этих явлений и их связи со свойствами и структурой [c.61]

При эксплуатации изделий из полимерных материалов необходимо учитывать также явление старения их. Явление старения представляет собою сложный процесс, связанный с изменением структуры полимера, коэффициента полимеризации или химического состава полимера при его взаимодействии с окружающей средой. [c.15]

Удельная теплоемкость полимерных материалов зависит прежде всего от удельной теплоемкости основного макромолекулярного вещества и добавок. Удельная теплоемкость сравнима, в общем случае, с удельной теплоемкостью большинства органических и минеральных веществ но она больше удельной теплоемкости металлов. Это типичный параметр, зависящий от состава вещества, на который структура молекул не влияет. Удельную теплоемкость полимерного материала можно подсчитать с точностью до 4—8%, как сумму атомных теплоемкостей веществ, входящих в его состав. [c.30]

В общем, полимерные материалы являются плохими проводниками тепла. Следовательно, их особенно хорошо применять для тепловой изоляции. Изолирующие свойства можно значительно улучшить, придав материалу пенистую структуру. Наоборот, применение металлического наполнителя может привести к некоторому увеличению теплопроводности. Теплопроводность полимерных материалов без наполнителя сравнима с теплопроводностью дерева или керамики и вместе с тем в десятки и даже сотни раз ниже теплопроводности металлов. [c.30]

Исследованиями, проведенными на кафедре технологии металлов и ремонта машин Мордовского госуниверситета, докалено, что состав и свойства композита являются непостоянными п течении всего периода эксплуатации, многократно, а то даже циклически меняясь в зависимости от многих синергидов переменных статических и динамических нагрузок различных нестабильных состояний структур полимерных материалов изменений их химического строении и физикомеханических свойств. [c.192]

Описанные выше основные особенности молекулярной структуры полимерных материалов изменяются под действием нагрузки. В самом общем случае эти изменения определяются кривой I (см. фиг. П. 7). Между точкагли О п А (предел пропорциональности) находится область упругой деформации, про-Де/рорпация порциональная напряжению. Отре- [c.22]

Результаты анализа свойств блочных полимеров показывают, что механизм теплопереноса в таких системах. значительно сложнее по сравнению с низкомолекулярными веществами. Это вызвано в первую очередь более сложной структурой полимерных материалов. Кроме того, несмотря на значительный объем экспериментального материала по теплофизическим свойствам полимеров до сих пор остается практически открытым вопрос о стройной теории теплопереноса в полимерах, исходящей из современных представлений о струк-турообразовании систем на молекулярном и надмолекулярном уров- [c.37]

ТШМП-1 Определение микротвердости вторичных структур полимерных материалов Измерение деформации и времени при заданной нагрузке Игла с диаметром при вершине 1 мкм 0,00049-0,00147 0.5-10-3 [c.436]

Упорядочеиность структуры полимерных материалов обуслояв-ливается степенью упорядоченности молекул и областей порядка и -беспорядка (фиг. 4, а, б). Последнее связано с неизбежным возникновением механических напряжений и появлением дефектов в кристаллах в виде элементарных трещин и субмикроскопических пустот, наличие которых в последнее время установлено различными методами (исследованием рассеяния света, рассеиванием рентгеновых лучей, измерением плотности и т. д.). [c.13]

Микрорадиоволновые методы контроля состава и структуры полимерных материалов основаны на взаимодействии электромагнитных волн СВЧ-диапазона с контролируемым материалом. Исследование полимерных материалов в микрорадиоволно в ом диапазоне связано с изучением их [c.33]

Взаимодействие микрорадиоволн с исследуемым материалом характеризуется коэффициентами отражения и прохождения, поглощением, рассеянием, изменением вида поляризации, типом волньг Эти параметры микрорадиоволн зависят от диэлектрической проницаемости, коэффициента поглощения и проводимости. Поэтому для изучения структуры полимерных материалов и изделий из них необходимо проводить измерения диэлектрической проницаемости, а при наличии диэлектрической анизотропии измерять 8 в направлениях главных осей анизотропии. [c.34]

Можно указать, наконец, что многие конкретные уравнения состояния основаны, по крайне мере частично, на модели микроскопической структуры рассматриваемого материала. Например, исследование полимерных материалов можно проводить при Н0М01ЦИ кинетической теории упругости резины. Однако в данной книге не будет сделано ударение на аспекте, относящемся к обла- [c.210]

Экспериментальные, данные и опыт эксилуатации полимерных материалов в условиях воздействия агрессивных сред позволяют делать выводы о связи мелгду структурой высокомолекулярных соединений и их химической стойкостью. В отличие от низкомолекулярных соединений, макромолекула содержит большое число реакционноспособных групп, в зависимости от характера которых или замены их другими группами свойства полимера могут в значительной степени изменяться в сторону их ухудшения или улучшения. Например, на поливиниловый спирт, содержащий гидроксильные группы, оказывают влияние вода, кислоты и щелочи. Стойкость иоливинилацет ата, полиакриловой кислоты и других высокомолекулярных соединений, которые можно представить как производные полиэтилена при частичном или полном замещении водорода гидроксильными, ацетатными или другими функциональными группами, также понижена. Соединения, у которых водоро.т в полиэтиленовой цепи замещен фтором или фтором и хлором, стойки во всех агрессивных средах. [c.357]

Линейные полимеры образуют сагиую большую группу полимерных материалов Тан пак связь между молекулярными цепями обусловлена силами Ван-дер-Ваальса, которые невелики, прч повышении температуры полимеры этого вида легко размягчаются и превращаются в жидкость. Линейные полимеры являются основой термопластических материалов (термопластов). Типичными представителями линейных полимеров являются полиэтилен, полипропилен, политетрафторэтилен и др. Вследствие цепной структуры полимеры можно легко вытянуть в высокопрочные волокна. [c.18]

Принимая во внимание наличие высоких температур (более 600 К) в зоне трения, что подтверждается показанным вьш1е образованием фторидов, в целях уточнения характера и механизма изменения надмолекулярной структуры полимерной матрицы были проведены рентгенографические исследования в интервале температур 293-610 К. Рентге-нофафирование образцов из чистого фторопласта-4 и композиционных материалов проводили в монохроматизированном медном излучении, нагрев образцов - в высокотемпературной приставке, конструкция которой позволяла выдерживать заданную температуру с точностью 5 К в течение времени, необходимого для получения рентгенограммы. [c.101]

Изнаишвание более жестких и хрупких полимерных материалов происходит в основном в результате микрорезания. На интенсивность изнашивания сильно влияет характер надмолекулярной структуры материала. При трении с фаничной смазкой преобладание кристаллических областей в структуре полимера над аморфными обеспечивает его более высокую твердосп, и износостойкость. Между тем увеличение степени кристалличности снижает износостойкость полимера при абразивном изнашивании. Это объясняется тем, что даже при повышении твердости полимера за счет увеличения кристаллических областей она остается в несколько раз ниже твердости абразива, поэтому повышение твердости оказывается неэффективным. Уменьшение эластичности гюлимера создает более благоприятные условия для начала срезания абразивными частицами микрообъемов материала при срезе опреде- [c.129]

Сталь — самосмазывающийся материал. Это сочетание применяется для сопряжений типа подшипников скольжения, шарниров и др. с ограниченной внешней смазкой и при относительно небольших скоростях скольжения, когда материал должен обеспечивать подачу смазки (жидкой или твердой) за счет своей структуры. Такими материалами могут являться пористые спеченные псевдосплавы, включающие медь, свинец, графит, а также различные типы пластмасс и металлопластмасс. Применяются также различного рода покрытия (в том числе биметаллические и полимерные) в сочетании со специальным рельефом поверхности. [c.268]

Комплексные методы. Характерной особенностью современных полимерных композиционных материалов (стеклопластиков, боро-пластиков, углепластиков, асбопластиков, пенопластов и др.) является существенная неоднородность структуры, обусловленная неравномерным распределением наполнителя и связующего, анизотропия свойств, существование специфических только для этих материалов различных дефектов, высокая удельная прочность, значительные величины звуко-, тепло- и электроизоляционных свойств. Поэтому выбор наиболее эффективного комплекса методов и средств неразрушающего контроля этих материалов с учетом особенностей их структуры и свойств представляется актуальной задачей. Перенесение эффективных неразрушающих методов и средств контроля для металлов на композиционные материалы будет неправильным в связи со специфичностью свойств и структуры композиционных материалов. Так для металлов (стали, алюминий, титан, сплавы и т. д.) наиболее эффективным являются высокочастотные ультразвуковые (I мГц и выше), электромагнитные, рентгеновские, тепловые методы. Однако для полимерных композиционных материалов данные методы не будут эффективными. [c.103]

Для лакокрасочных покрытий, предназначенных для защиты металлов от коррозии в атмосферных условиях, важной характеристикой является паропроницаемость. По мнению ряда исследователей, проникновение влаги через полимерные материалы протекает по-разному в одних существуют постоянные зазоры и поры, через которые в основном проникают молекулы воды, в других же зазоры возникают кратковременно в результате теплового движения макромолекул. Типичным представителем первого класса полимеров являются феноло-формальдегидные смолы, производные целлюлозы, полистирола, полиэтилена. Ко второму классу относятся полимеры типа кау-чуков, обладающие значительной упругостью. Влагопроницае-мость, а также влагопоглощение (водонабухание) находятся в сильной зависимости от структуры органических полимеров. При этом различают полимеры с трехмерной структурой и линейные, Полимеры с трехмерной структурой, например фенольные смолы, отличаются сильно разветвленной молекулярной структурой, вследствие чего молекулам водяного пара и воды приходится преодолевать большой путь. Поэтому влагопрони-цаемость фенольных смол относительно мала. [c.115]

Диэлектрические свойства. Все пластические массы практически являются диэлектриками (за исключением случая введения специальных наполнителей или применения специальных полимеров). Диэлектрические свойства пластических масс определяются в основном химическим строением и структурой полимерного связующего, а также наполнителем. Наилучшими диэлектриками для высокочастотной техники являются полиэтилен, полистирол, политетрафторэтилен. Тангенс угла диэлектрических потерь этих материалов при 10 гц 0,0002—0,0006, диэлектрическая проницаемость 1,9—2,6 удельное объемное и поверхностное электросопротивление — 10 —10 ом-см (ом), электрическая прочность 20—40 кв мм. Малым тангенсом угла диэлектрических потерь и диэлектрической проницаемостью обладают пенопласты. Хорошие электроизоляционные свойства имеют слоистые пластики и прессмате-риалы с минеральным наполнителем. Лучшими и наиболее стабильными в условиях высокой температуры и повышенной влажности диэлектрическими свойствами обладают пластики на основе кремнийорганических смол и политетрафторэтилена. [c.14]

Для стекол характерны не длинные цепочки, как в случае полимеров, а упорядоченность на малых расстояниях и неупорядоченность— на больших (рис. 2.15). Неорганические оксиды,, из которых состоит стекло, образуют различного вида пластинчатые структуры в зависимости от добавляемых в стекло элементов. Демпфирование здесь также обусловлено процессами релаксации, протекающими после формирования стекла, причем восстановление происходит не из-за первоначального распределения мелкоячеистых сеток, а связано с условиями термодинамического равновесия [2.32—2.38]. Поскольку в стекле нет перекрестных связей, как это бывает в полимере, в нем может возникать ползучесть (т. е. непрерывное, обычно медленное увеличение деформации при действии постоянной нагрузки). Однако для полимеров с перекрестными связями статическая жесткость порой оказывается довольно большой и ползучесть может не проявиться. Путем соответствующей обработки можно придать полимерным материалам обширный набор свойств демпфирующих, прочностных, повышенной выносливости, пониженной ползучести и термоустойчивости, а также и других необходимых качеств в выбранных диапазонах температуры и частоты колебаний. Аналогичная обработка при высоких температурах применяется и для стекол. В каждом отдельном случае, разумеется, существуют те или иные естественные ограничения, которых естественно было бы ожидать, например наличие максимальной температуры, при повышении которой в данном материале могут возникать необратимые повреждения. [c.87]

Вопросам микро- и макромеханики деформирования и разрушения полимеров посвящено большое число работ, например, [1, 15, 16,43,44,52,74,77,85,90, 91, 96]. Основой структуры полимеров являются относительно длинные (до сотых, а иногда даже десятых долей миллиметра) цепные молекулы, построенные чередованием сотен и тысяч однотипных или разнотипных звеньев-мономеров, между которыми существуют прочные химические (ковалентные) связи. Значительная группа так называемых термопластических полимерных материалов (к ним относятся, например, полиэтилен высокого давления, политетрафторэтилен, поливинилхлорид, полиамиды, полистиролы, полиметилметакри-лат) имеет линейное строение, при котором между соседними цепными молекулами нет поперечных химических связей и возникают лишь относительно слабые силы межмолекулярного взаимодейст- [c.31]

Наибольшую теплостойкость имеют полимеры, содержащие большое количество неорганических составляющих (политетрафторэтилен, силиконы) или полимерные материалы с неорганическим наполнителем (фенолоформальдегидные и полиэфирные стеклопластики, полимеры, наполненные кварцевой мукой, слюдой и т. п.). В общем случае термопластические материалы менее теплостойки, чем реактопласты с густосетчатой структурой. Образование в термопластах густосетчатой структуры, например, под действием ионизирующего излучения, приводит к значительному увеличению их теплостойкости (например, полиэтилена с 80 до 150° С). [c.31]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...