Термомеханические свойства полимеров

Термомеханические свойства полимеров [c.220]

Термомеханическая обработка полимерных материалов. Термомеханические кривые для полимерных материалов с различным строением приведены на рис. 48. По этим кривым можно судить о характере изменения механических и технологических свойств полимеров при различных температурах. Так, полимеры или пластмассы на их основе эксплуатируются при температурах ниже температуры стеклования когда они находятся в твердом состоянии. [c.137]

На рис. 9.2 представлены термомеханические кривые, которые графически отражают связь между деформацией, возникающей в полимере при заданном напряжении, и температурой его нагрева. Кривые характеризуют изменения механических и технологических свойств полимеров при различных температурах. [c.148]

Помимо термомеханических кривых механические свойства полимеров принято характеризовать их деформационно-прочностными характеристиками. При этом исследуют поведение полимера при приложении к нему напряжения и определяют деформацию до момента разрушения образца. Полученные результаты обычно представляют в виде кривой зависимости напряжения от деформации (рис. 5.2). [c.100]

Литературные данные о температуре сварки перечисленных полимеров весьма противоречивы, так как промышленность различных стран выпускает термопластичные материалы, хотя и одинаковые по химическому составу, но отличающиеся механическими, физическими и термомеханическими свойствами (табл.4). [c.45]

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]

Изменения состояния полимеров, определяемые с помощью термомеханических кривых, коррелируют с изменениями модуля упругости. Пример такой корреляции показан на рис. 1.3 для трех типов полистиролов. Для кристаллического полистирола изменение модуля вблизи температуры стеклования незначительно с повышением температуры модуль постепенно уменьшается, а при достижении резко падает. У полистирола с поперечными связями при переходе из стеклообразного состояния в каучукоподобное (высокоэластическое) модуль снижается более чем на три десятичных порядка величины, но остается практически постоянным в области каучукоподобных свойств и уменьшается лишь при достижении перехода к вязкотекучему состоянию (на рисунке не показано). Аморфному полистиролу 14 [c.14]

При сварке структура и свойства сварных соединений определяются в основном фазовыми превращениями первого и второго рода. Эти превращения можно обнаружить на термомеханической кривой, полученной для свариваемых материалов, которая для линейных полимеров имеет три участка, соответствующих трем различным физическим состояниям (стеклообразному, высокоэластическому, вязкотекучему). Термомеханическая кривая дает полную картину физического состояния полимера при нагреве его в процессе сварки. [c.25]

Физические испытания по определению свариваемости предусматривают исследование кинетики фазовых превращений в условиях термических циклов сварки, а также обычными физическими методами (оптическая и электронная микроскопия, рентгеноструктурный анализ, измерение микротвердости, теплоемкости, теплостойкости и других свойств). Кинетику фазовых превращений исследуют с помощью дилатометрического метода по изменению индекса расплава полимера или его плотности, с помощью дифференциально-термического анализа, термомеханического метода и т. д. [c.29]

Общеизвестно, что механическая работа сопровождается выделением тепла, и обратно, нагревая тело, можно производить механическую работу. Известно, далее, что свойства многих материалов могут меняться со временем и могут зависеть от температуры и скорости деформирования. Например, пластмассы, полимеры, биологические ткани и многие металлы могут продолжать деформироваться при неизменных приложенных нагрузках, и скорость этого деформирования может быть очень чувствительной к изменениям температуры. Поведение материалов такого типа может зависеть не только от текущих значений деформации и температуры, но и от их предысторий. В общем случае поведение таких материалов характеризуется также диссипацией энергии, что отличает их от рассмотренных ранее гиперупругих материалов. Термомеханическое поведение большого класса диссипативных материалов описывается термодинамической теорией простых материалов основные положения этой теории и будут изложены в последующих пунктах. [c.381]

Температурная зависимость механических свойств полимеров и пластмасс, т. е. их термомеханические свойства или деформационная теплостойкость, определяется различными методами наиболее распространенный из них — метод Мартенса (ГОСТ 9551-60), характеризующий статическую устойчивость нагреваемого пластика к консольному изгибу. Им часто пользуются для определения сравнительной теплостойкости термонеобратимых пластмасс. Для определения деформационной теплостойкости термопластов применяются различные другие методы. [c.391]

Механические характеристики. Для конструкционных материалов в первую очередь необходима информация об их деформационных свойствах. Основные технологические и эксплуатационные свойства полимеров в широком температурном интервале оценивают методом термомеханических кривых, предложенным А. П. Александровым и Ю. С. Ла-зуркиным для периодических деформаций (1939 г.), В. А. Каргиным и Т. И. Со-головой для статических деформаций (1949 г.). На рис. 2.2 приведены термо- [c.64]

Рис. 2.3. Прибор для определения термомеханических и реологических свойств полимеров и покрытий при малых нагрузках а — схемалрибора б—узел индентора

Полимеры с пространственной структурой находятся только в стеклообразном состоянии. Редкосетчатая структура позволяет получать полимеры в стеклообразном и высокоэластическом состоянии. Различные физические состояния полимера обнаруживаются при изменении его деформации с температурой. Графическая зависимость деформации, развивающейся за определенное время при заданном напряжении, от температуры называется термомеханической кривой (рис. 205). На данной кривой имеются три участка, соответствующие трем физическим состояниям. Переход из одного состояния в другое происходит в некотором диапазоне температур, при этом постепенно изменяются термодиналшческие свойства полимера. Средние температуры для переходных областей называются температурами перехода. Так, температура перехода из стек- [c.394]

В материалах с высокомолекулярной структурой при невысоких уровнях воздействий происходит раскручивание и переориентация молекулярных цепей, что на макроуровне проявляется в виде вязких свойств. При более высоких уровнях внешней термомеханической нагрузки тепловое движение атомов может достигнуть такого энергетического уровня, при котором возбуждается химическая реакция распада, вызывающая разрыв связей в молекулярных цепях, образование более низкомолекулярного полимера и множества субмикротрещин в объеме полимерного материала. В этом случае микротрещины играют роль микродефектов, и в качестве внутренних параметров могут быть выбраны тензор плотности микродефекгов, связанный с числом и средней длиной микротрещин в единице объема тела, и скалярная величина - скорость химической реакции распада. [c.181]

Теплостойкость, или температура размягчения, определяет предельную температуру эксплуатации жестких полимерных материалов, т. е. температуру, при которой материал выдерживает определенную нагрузку в течение заданного времени, при этом деформация не превышает допустимого предела. Теплостойкость является очень важным показателем свойств полимерных материалов. Для аморфных полимеров теплостойкость близка к Т , а для высококристаллических — к Т л- Чаще всего теплостойкость, или температура размягчения, определяется как произвольная точка на кривой деформация—температура при заданной нагрузке. Только в СССР для оценки теплостойкости часто используют полные термомеханические кривые [1—6]. [c.200]

Остановимся на некоторых особенностях механического поведения аморфных полимеров. В зависимости от внешних условий (температуры, величины и скорости приложения нагрузки, гидростатического давления и т. п.) один и тот же аморфный полимер может находиться в стеклообразном (подсостояниях хрупкости и вынужденной эластичности), высокоэластическом и вязкотекучем состояниях. Термомеханическая кривая для типичного аморфного полимера, показанная на рис. 1.5, представляет собой удачный пример для характеристики различия между основными состояниями аморфных полимеров. Со стеклованием связывается прекращение сегментальной подвижности. При достижении температуры стеклования происходит смена механизмов молекулярной подвижности, при которых резко меняются механические свойства. Эта температура характеризует теплостойкость аморфных полимеров, работающих в застеклованном состоянии, или морозостойкость полимеров, эксплуатирующихся в высокоэластн-ческом состоянии. [c.16]

В принципе термомеханический метод исследования сразу позволяет определить температурные интервалы всех трех физических состояний полимера. Однако уверенно говорить о наличии тех или иных физических состояний и соответствующих им температурных интервалах можно лишь в том случае, если известно, что исследуемый полимер ведет себя как классический , т.е. дает классическую термомеханическую крищ Ю, показанну ю на рис, 18. При оценке свойств нового полимера, гак будет видно дальше, даже совпадение формы термомеханической кривой с классической еще не позволяет однозначно q дить о температурных интервалах физических состояний и даже о самих состояниях. [c.99]

Полимеры могут находиться в аморфном и кристаллическом состояниях. При переходе полимера из аморфного в кристаллическое состояние существенно меняются его физико-механические свойства, повышается прочность и теплостойкость. Под действием теплоты аморфные полимеры переходят из твердого (стеклообразного)состояния в высокоэластичное и вязкотекучее состояние (рис. 64). Из термомеханической кривой аморфного полимера видно, что в температурной зоне I вещество находится в стеклообразном состоянии, деформация мала и увеличивается пропорциональнотемпературе. Выше температуры стеклования / полимер становится высокоэластичным (зона 11), а выше температуры текучести 1 - вязкотекучим (зона 111). Теплостойкость полимерного материала характеризуется температурой стеклования. Значение температур стеклования и текучести позволяет обоснованно назначать температурные интервалы формования изделий из полимеров. [c.149]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...