Другие механические свойства полимеров

Помимо чисто теоретического интереса для понимания механизмов молекулярного движения в полимерах механические потери имеют большое практическое значение, во многом определяя другие механические свойства полимеров. Поэтому абсолютные величины показателей механических потерь, положения температур и частот, при которых наблюдаются максимумы потерь, представляют особый интерес. [c.91]

Другие механические свойства полимеров [c.200]

Релаксационные свойства полимеров. Механические свойства полимеров зависят от времени действия и скорости приложения нагрузок. Это обусловлено особенностями строения макромолекул. Под действием приложенных напряжений происходит как распрямление и раскручивание цепей (меняется их конформация), так и перемещение макромолекул, пачек и других надмолекулярных структур. Все это требует определенного времени, и установление равновесия (релаксация) достигается не сразу (от 10 с до нескольких суток и месяцев). Практическое значение имеют случаи релаксации напряжения при неизменяемом относительном удлинении и ползучесть при постоянной нагрузке в статических условиях. Когда образец мгновенно доведен до какого-то значения деформации в, и она поддерживается постоянной, то от перестройки структуры наблюдается постепенное падение напряжения в материале, происходит релаксация напряжения. [c.443]

Механические свойства полимера зависят от его структуры. Вверху на рис. 14 показана структура линейного полимера, а внизу — сетчатого. Для структуры линейного полимера характерны длинные цепи, которые не имеют поперечных связей и могут проскальзывать одна относительно другой. Такой полимер допускает растяжение, но при продолжительном нагружении проявляет свойство ползучести. Сетчатый полимер, имеющий неупорядоченные поперечные связи между цепями макромолекул, обладает большей стабильностью формы. Если поперечных связей мало, то такой полимер, называемый эластомером, может деформироваться под действием приложенной нагрузки и принимать первоначальные размеры после ее снятия. Напротив, идеальный трехмерный полимер с упорядоченной структурой является хрупким и допускает относительное растяжение лишь в несколько процентов. Механические свойства сетчатого полимера зависят от количества поперечных связей и висячих звеньев (последние связаны лишь одним концом с пространственной сеткой полимера). На рис. 15 схематически показано поведение сетчатого полимера — связующего ТРТ в верхней части — перед деформацией, в нижней — после приложения нагрузки. Отчетливо видно влияние на характер деформации поперечных связей и висячих звеньев. Обычно желательно иметь связующие с таким количеством поперечных связей, которое [c.40]

Большое теоретическое и прикладное значение динамических механических свойств полимеров обусловлено рядом причин. Динамический модуль упругости, как и модуль, измеренный любым другим методом, является важнейшим показателем деформационных свойств полимеров. Значение показателей механических потерь менее известно. Эти показатели служат наиболее чувствительным индикатором всех форм молекулярной подвижности в полимерах, особенно в стеклообразном состоянии. [c.91]

Физико-механические свойства полимеров различны и зависят от многих факторов структуры, состояния аморфной и кристаллической составляющих, наполнителей и других факторов. [c.192]

Электронно-микроскопические исследования структуры полимеров, наполненных частичками с поверхностями, взаимодействующими с очень небольшой частью функциональных групп полимерных макромолекул и не взаимодействующими с ними, показали, что когезионная прочность и другие механические свойства полимерных пленок в последнем случае резко снижаются. Вместе с тем образующиеся надмолекулярные структуры вблизи [c.20]

Ме.ханические свойства термореактивных материалов при нагревании до определенного предела почти не меняются, механические свойства полимеров (нейлона, капрона и др.) сильно понижаются уже при небольшом нагреве. Процесс восстановления прежних механических свойств полимеров при охлаждении после нагрева теоретически возможен, но практически зачастую этого не наблюдается. Крупным недостатком нейлона является также и то, что он, по-видимому, не имеет длительного предела выносливости. В связи с этим, чем больше срок службы рассчитываемой передачи, тем ниже допускаемые напряжения. Следует отметить также гигроскопичность полимеров и склонность их к релаксации. Последнее приводит к тому, что после некоторого времени работы меняются геометрические размеры зацепления. Благодаря высокой упругой податливости и удельной энергоемкости пластмассовые шестерни работают бесшумно даже при значительных окружных скоростях, мало чувствительны к перекосам, неточностям шага, профиля и другим погрешностям изготовления и сборки передачи. [c.64]

Практические применения радиационной химии можно подразделить на оборонительные и наступательные . На первом этапе развития ядерной промышленности в основном велись работы оборонительного плана по радиационно-химической защите материалов в реакторах и вообще в условиях высокой радиоактивности (в частности, в космосе). При сильном облучении металлы становятся склонными к коррозии, хрупкости, смазочные масла портятся, в изоляторах увеличивается электропроводность и т. д. Была проведена большая работа по изысканию материалов, стойких по отношению к облучению.. Так, было найдено, что из металлов в условиях облучения хорошо сохраняют свои антикоррозийные и механические свойства цирконий и его сплавы. Хорошей радиационной стойкостью обладают и некоторые полимерные материалы, например, полистирол, для которого малы выходы как сшивания, так и деструкции (радиационно-стабильные (обычно ароматические, см. п. 3) группы, не только сами устойчивы по отношению к излучению, но могут защищать от разрушения и другие полимерные молекулы, отсасывая от них энергию (так называемая защита типа губки). Применяется также защита типа жертвы . В этом случае защищающие молекулы, например, могут захватывать образующийся в радиационно-химическом процессе атомарный водород, препятствуя последнему реагировать с другими молекулами. [c.665]

Известно, что существует много полимеров эфиров метакриловой кислоты, из которых полимер метилового эфира обладает наилучшим комплексом термических, оптических и механических свойств. Этим объясняется наиболее широкое применение полиметилметакрилата в технике по сравнению с полимерами других эфиров метакриловой кислоты. [c.85]

Радиационно-индуцированные изменения в органических молекулах связаны с разрывом ковалентных связей. Б простых органических соединениях радиационные эффекты невелики, но в полимерах они выражены более резко. Радиационно-индуцированные изменения в каучуках и пластиках отражаются на их внешнем виде, химическом и физическом состояниях и механических свойствах. В качестве внешних изменений можно рассматривать временные или постоянные изменения цвета, а также образование пузырей и вздутий. К химическим изменениям относятся образование двойных связей, выделение хлористого водорода, сшивание, окислительная деструкция, полимеризация, деполимеризация и газовыделение. Физические изменения — это изменения вязкости, растворимости, электропроводности, спектров ЭПР свободных радикалов, флуоресценции и кристалличности. Об изменениях кристалличности судят по измерениям плотности, теплоты плавления, по дифракции рентгеновских лучей и другим свойствам. Из механических свойств изменяются предел прочности на растяжение, модуль упругости, твердость, удлинение, гибкость и т. д. [c.49]

Полимерные вещества и пластмассы, изготовляемые на основе полимеров, обладают рядом ценных свойств малой плотностью, высокими механическими и гидроизоляционными свойствами, высокой химической теплостойкостью, высокими адгезионными, герметизирующими, звукоизолирующими и другими положительными свойствами. [c.120]

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]

Растворители действуют на материал, находясь также в парообразном состоянии, и, впитываясь в высокополимерное вещество, изменяют его механические свойства. Как правило, эти изменения снижают качество материала за исключением его ударной вязкости, которая в результате размягчения полимера растворителем несколько возрастает. Удаление растворителя возвращает материалу его первоначальные свойства. Как и в случаях с другими материалами, действие растворителей на полимеры особенно разрушительно, когда материал находится под нагрузкой. [c.34]

В лакокрасочных материалах, как правило, используются аморфные полимеры, которым присущи три физических состояния стеклообразное, высокоэластическое и вязкотекучее, для каждого из которых характерен определенный комплекс физико-механических свойств. Возможность реализации определенного состояния зависит от химического строения и физической структуры макромолекул формы, размера и плотности упаковки. Условия перехода из одного состояния в другое в свою очередь определяются внешними факторами температурой, величиной и продолжительностью воздействия нагрузки, скоростью деформирования и др. Варьируя этими факторами, можно перевести полимер из одного физического состояния в другое, придавая ему требуемые механические свойства. [c.95]

Динамические механические свойства гетерогенных полимер-полимерных композиций в решающей степени определяются свойствами непрерывной фазы. При стеклообразной непрерывной фазе наблюдается заметное изменение модуля упругости при Tg полимера дисперсной фазы, однако при температуре выше этой 7с форма кривой температурной зависимости модуля мало изменяется с увеличением количества дисперсной фазы. Тангенс угла механических потерь таких композиций проходит через резко выраженный максимум в области Тс дисперсной фазы, а в других условиях практически не зависит от количества дисперсной фазы. Аналогичные эффекты наблюдаются и в случае непрерывной эластичной фазы. При низкой концентрации дисперсной стеклообразной фазы наблюдается небольшое качественное различие в зависимостях динамического модуля упругости от состава для статистических сополимеров и гетерогенных полимер-полимерных смесей. Однако при этом формы кривых температурной зависимости динамического модуля упругости и особенно тангенса угла механических потерь различаются значительно сильнее. [c.162]

Для полимеров характерна более резко выраженная температурно-временная зависимость механических свойств по сравнению с другими материалами, например металлами. Эта зависимость обусловлена вязкоупругой природой деформации полимеров. Под этим подразумевается поведение, суммирующее свойства вязкой жидкости, в которой скорость деформации пропорцио- [c.13]

Механические свойства анизотропных материалов будут обсуждены подробно в главах, посвященных композиционным материалам (гл. 7, 8), а также в тех разделах других глав, в которых анализируются эффекты, связанные с молекулярной ориентацией полимеров. [c.37]

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]

Для оценки механических свойств полимеров и полимерных материалов широко используют некоторые другие методы. Одним из наиболее важных является метод определения ударной прочности — оценка сопротивления материалов разрушению при высокоскоростном нагружении. При этом измеряют энергию разрушения образцов — показатель, имеющий важное практическое значение, но трудно поддающийся теоретическому анализу и интерпретации. Наиболее распространенными методами определения ударной прочности полимеров являютсд методы, в которых используется свободно падающий груз (шар или острый наконечник [4, 5, 11]), и маятниковые методы (по Изоду [12—14] по Шарпи [12]). Высокоскоростные методы определения деформационно-прочностных свойств при растяжении [15—16] также можно рассматривать как ударные методы. Другими типами [c.22]

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]

Производные целлюлозы, такие, как ацетат целлюлозы, обладают по крайней мере двумя или тремя пиками механических потерь помимо пиков при Т с [231, 337, 383]. Большое число сведений имеется в литературе о дополнительных переходах в других полимерах, например в поли(2,6-диметилфениленоксиде) [326, 334, 384, 3851, различных полиолефинах [171, 386], полиоксиме-тилене и его сополимерах [176, 178, 387, 388], фторсодержащих полимерах [10, 268, 328, 389, 390], эпоксидных полимерах [113, 328, 391, 392]. Эти переходы наблюдают различными методами, в том числе при использовании крутильного маятника с нитью, пропитанной исследуемым полимером, что позволяет исследовать динамические механические свойства полимеров в процессе отверждения, при термодеструкции и т. п. [393]. [c.140]

Практика показывает, что годные по внешнему виду изделия часто бракуют по усадке, теплостойкости и другим физико-механическим показателям. Поэтому очевидна необходимость совершенствования методов и приборов для испытания полимерных материалов. Прогрессивные методы испытаний должны основываться на современном представлении о тесной связи механических свойств полимеров с их структурой, а приборы, реализующие эти методы, должны позволять быстро определять упругоэластические и вязко-пластические свойства материала. Наиболее перспективным в этом отношении является пластометрический метод. Этот метод позволяет определять структурно-механические свойства полимерных материалов при чистом сдвиге и различных скоростях деформирования. [c.203]

Аморфные полимеры могут быть также построены из свернутых в клубки цепей, так называемых глобул. Глобулярная структура полимеров дает невысокие механические свойства (хрупкое разрушение по границам глобул). При повышенных температурах глобула разворачивается в линейные образования, способствующие повышению механических свойств полимеров. В аморфных полимерах пачки люгут иметь достаточно правильные геометрические формы (полосатые, фибриллярные и другие структуры). [c.390]

Релаксационные свойства полимеров. Механические свойства полимеров зависят от времени действия и скорости приложения нагрузок. Это обусловлено особенностями строения макромолекул. Под действием приложенных напряженш пропсходит как распрямление и раскручивание цепей (меняется их конфор.мация), так и перемещение макромолекул, начек и других надмолекулярных структур. Все это требует определенного времени, [c.389]

Существует значительное ко.яичество неметаллических материалов, которые успешно могут заменить металлы и их сплавы. Все более широкое применение получают различные виды полимеров (пластмасс), которые благодаря своим особым физическим и механическим свойствам позволяют использовать их для литья под давлением, прессования, формовки из листов, сварки, склеивания, наплавления и других технологических процессов изготовления деталей. Полимерные материалы (пластмассы) подразделяются на две группы термопластичные и термореактивные. [c.188]

Мехавические свойства полимеров зависят от времени действия и скорости прилохения нагрузки. Под действием механических непря-хений происходит как распрямление и раскручивание цепей, так и перемещение макромолекул, пачек и других надглолекулярных структур. Все зто требует определенного временили установление равновесия (релаксация) достигается не сразу. [c.27]

Химическая стойкость полимерных материалов зависит от их природы, строения, химического состава и может быть оценена количественно по кинетическим, диффузионным, сорбционным, механическим и другим параметрам. Однако такие данные пока немногочисленны и поэтому используют качественные оценки стойкости материалов. Обычно применяется трехбалльная шкала (ГОСТ 12020—72) по изменению прочностных и деформационных свойств материалов при воздействии среды. Ранее оценка химической стойкости проводилась по изменению массы полимера. В связи с тем, что в литературе приводятся также данные по изменению массы полимера, в табл. 4 дается оценка стойкости по механическим свойствам материалов и по изменению массы. Рядом с баллом стойкости приводятся буквенные обозначения, которые [c.5]

На механических свойствах полимерных композитов с минеральными наполнителями особенно отрицательно сказывается скопление воды на поверхности раздела. Вода может выщелачивать растворимые вещества с поверхности раздела, что вызывает коррозию наполнителя под напряжением или растрескивание смолы из-за осмотического давления при этом смола работает как диэлектрик при электрохимической коррозии металлов. Полярные функциональные группы полимеров (аминные гидроксильные или карбоксильные) наиболее прочно связываются с поверхностью наполнителя и эффективно препятствуют скоплению молекул воды на поверхности раздела. Полиолефины и другие неполярные полимеры почти не способны конкурировать с водой на поверхности наполнителя, хотя в массе эти полимеры наиболее стойки к растворению или химическому взаимодействию с водой. Роль силановых аппретов заключается не в том, что они препятствуют достижению молекулами воды границы раздела полимер — наполнитель, а в том, что они, распределяясь на поверхности наполнителя, мешают молекулам воды образовывать пленки или капли. Такое представление об адгезии полимера к наполнителю предполагает, что ухудшение адгезии всегда предшествует коррозии. Любая полимерная пленка, имеющая адгезию к минеральному наполнителю и препятствующая скоплению воды на поверхности раздела, предотвращает коррозию поверхности минерального наполнителя под действием воды. [c.210]

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]

Ввиду анизотропности и плохой теплопроводности наполненных пластмасс (особенно содержащих волокнистые наполнители) необходимо соблюдать определенные правила при их эксплуатации и механической обработке — применять охлаждающие смазки, пользоваться специальным инструментом и т. п. При обработке и эксплуатации деталей из слоистых пластиков нельзя прилагать нагрузки в сторону, способствующую расслаиванию или сдвигу листового наполнителя и т. д. Под влиянием длительных механических нагрузок в статических или динамических условиях происходит усталостное разрушение пластмасс. На усталостную прочность пластмасс (так же как и на другие их свойства) сильное влияние оказывают химическое строение полимера, природа и вид наполнителя и их количественное соотношение. Постоянно действующие (статические) нагрузки вызывают ползучесть пластмассовых деталей наиболее явно она проявляется у термообратимых пластиков (оргстекло и другие термопласты). В наименьшей степени ползучесть проявляется у стеклотекстолнтов, полученных с участием полимерных связующих термонеобратимого типа. [c.390]

Фторопласт-ЗМ — полимер, получающийся из трифторхлорати-лена с небольшой примесью других мономеров по физико-механическим свойствам близок к фторопласту-3, отличается от последнего более высокими пределом рабочей температуры и эластичностью. Характеризуется фторопласт-ЗМ очень высокой удельной ударной вязкостью и высокими диэлектрическими показателями, выдерживает длительный перегрев при температуре 150—170° С без заметного ухудшения механических качеств. [c.265]

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]

Способность присадок повышать индекс вязкости обусловлена загущающей способностью полимера, которая является функцией молекулярного веса и степени изменения собственной вязкости полимера с изменением температуры. Изменение собственной вязкости полимера связано с растворимостью и, вероятно, со многими другими факторами. Важным свойством является также стойкость полимера к механической деструкции, т. е. его способность ири механическом воздействии противостоять сдвигу. Стойкость к механической деструкции полимеров изменяется обратно пропорционально их молекулярному весу и тесно связана с молекулярной структурой и характером сил сцепления, действующих в каркасе полимера. [c.171]

Непрерывные волокна из оксида алюминия имеют либо структуру шпинели ( ) -А12 0з), либо структуру а-Л12 0з. Для армирования материалов могут использоваться оба указанных типа непрерывных волокон из оксида алюминия [24—25]. Их физико-механические свойства приведены в табл. 8.8, а на рис. 8.12 показаны их микрофотографии, полученные методом растровой электронной микроскопии. Волокна из оксида алюминия со структурой шпинели изготавливают путем спекания в воздушной среде волокон, полученных прядением по мокрому методу из раствора, содержащего полимер алюминийорганического соединения и кремнийорганическое соединение. Такие волокна состоят из микрокристаллов размером порядка 10 нм, сохраняют стабильную структуру до высоких температур и содержат около 15 масс. % оксида кремния. Волокна из а-Д12 Оз также изготовляют спеканием в воздушной среде волокон, полученных прядением из суспензии мелкодисперсного порошка а-Л12 0з в основном хлориде алюминия. Агломераты частиц имеют размер 0,5 мкм. Достоинствами этих двух типов армирующих волокон из оксида алюминия по сравнению с углеродными волокнами являются электроизоляционные свойства, бесцветность, стабильность свойств на воздухе при высоких температурах и при контакте с расплавленными металлами. Их недостаток — сравнительно высокая плотность. Различие структуры указанных двух типов непрерывных волокон из оксида алюминия приводит к различию их физических свойств. Волокна со структурой шпинели имеют большую прочность и поддаются текстильной переработке для получения ткани и т. д. Эти волокна имеют меньшую плотность, чем волокна из a-Al2 О3. С другой стороны, волокна из a-Al2 О3 имеют более высокий модуль упругости. Различия этих двух типов волокон подобны различиям между двумя типами углеродных волокон карбонизованными и графитизированными. [c.280]

Аморфные полимеры характеризуются ближним зшорядочением в расположении звеньев или сегментов макромоле1сул, быстро исчезающим по мере их удаления друг от друга. Например, это разные укладки цепных макромолекул, расположенных последовательно, в пачки. Пачки являются структурными элементами и способны перемещаться относительно друг друга. Некоторые аморфные полимеры могут быть построены из глобул глобулярная структура). Глобулярная структура полимеров определяет невысокие механические свойства полимерного материала (хрупкое разрушение по границам глобул). [c.60]

Диффузия молекул в полимерах отличается от диффузии в кристаллических веществах. Отличия обусловлены большими размерами и массой молекул полимеров и их малой тепловой энергией. С процессом диффузш связаны структурные изменения в материалах, которые могут ухудшать их физические и механические свойства. Диффузия в значительной степени определяет кинетику физико-химических процессов, обусловливающих разрушение материалов, ползучесть, старение, коррозию и др. Адсорбция газов или жидкостей из внешней среды приводит к ухудшению диэлектрических свойств изоляционных материалов, понижает прочность металлов и изменяет другие свойства. [c.110]

Полиметилметакрилат (органическое стекло) — пластифицированный и непластифицированный полимер (сополимер) метилового эфира метакриловой кислоты, широко применяемый в различных отраслях промышленности. Аморфный, бесцветный, прозрачный термопласт. При нагреве до 80 °С начинает размягчаться, а при 105-150 °С становится пластичным. Основным критерием, определяющим его пригодность, является прочность. Механические свойства органических стекол повышают путем двухосного растяжения при нагреве до температуры, превышающей температуру размягчения. От степени ориентации звеньев макромолекул вдоль направления действия внешнего усилия зависит степень упрочнения материала. Стекла с ориентированными макромолекулами менее чувствительны к концентраторам напряжений, более стойки против серебрения . Серебро органических стекол — результат появления на поверхности и внутри материала мелких трещин, образующих полости с полным внутренним отражением. Дефект является результатом действия внутренних напряжений, возникающих в связи с низкой теплопроводностью и высоким температурным коэффициентом линейного расширения. Проблема повышения ударной вязкости и термостойкости органических стекол помимо их вытяжки в пластическом состоянии (ориентированные стекла) решается сополимеризацией поли-метилметакрилата с другими полимерами и применением многослойных стекол (триплексов), полученных склеиванием двух и более листов из органического стекла с помощью бутварной пленки. [c.276]

Резины — пластмассы с редкосетчатой структурой, в которых связующим выступает полимер, находящийся в высокопластическом состоянии. В резинах связующим являются натуральные (НК) или синтетические (СК) каучуки. Каучукам присуща высокая пластичность, обусловленная особенностями строения их молекул. Линейные и слаборазветвленные молекулы каучуков имеют зигзагообразную или спиралевидную конфигурацию и отличаются большой гибкостью. Чистый каучук ползет при комнатной температуре и особенно при повышенной, хорошо растворяется в органических растворителях. Такой каучук не может использоваться в готовых изделиях. Для повышения упругих и других физико-механических свойств в каучуке формируют редкосетчатую молекулярную структуру. Это осуществляют вулканизацией — путем введения в каучук химических веществ — вулканизаторов, образующих по- [c.285]

Эпоксидные смолы обычно получают из бисфенола А и эпи-хлоргидрина. Их молекулы содержат концевые эпоксидные группы, а также гидроксильные группы в центральных звеньях, что обусловливает возможность отверждения эпоксидных смол с помощью аминных, кислотных и других отвердителей. Отвердители могут оказывать каталитический эффект или участвовать в формировании узлов полимерной сетки. При этом можно получать сетчатые полимеры самой различной структуры, которая дополнительно может быть модифицирована введением активных растворителей, пластификаторов и т. п. В общем случае, механические свойства макрокомпозиционных материалов на основе эпоксидных связующих в качестве первичной непрерывной фазы значительно лучше, чем на основе полиэфирных связующих, хотя последние дешевле (см. [2] дополнительного списка литературы). Композиционные материалы на основе эпоксидных связующих обладают более высокой водо- и химической стойкостью, а их объемная усадка не превышает 2%. Наполнители, такие как кварцевый песок, металлические порошки, металлическая вата и асбест, широко используемые в производстве эпоксидных заливочных компаундов и в материалах для оснастки, снижают объемные усадки и значительно изменяют термический коэффициент расширения и теплопроводность эпоксидных связующих. По сравнению с полиэфирными связующими эпоксидные материалы имеют более специальное назначение и широко применяются в различных элементах летательных аппаратов, в электротехнической и электронной промышленностях. [c.23]

В области стеклования ползучесть и релаксация напряжения аморфных полимеров сильн о зависят от молекулярной массы, а в высокоэластическом состоянии (выше Т<.) механические свойства в решающей степени определяются длиной цепи. Важнейшей причиной такой зависимости свойств от молекулярной массы для аморфных линейных полимеров выше является то, что механические характеристики определяются вязкостью и высокоэластич-ностью, которые в первую очередь обусловлены зацеплениями макромолекул. Если вязкость определяет ползучесть полимера, зависимость удлинения от времени становится линейной, т. е. скорость ползучести постоянна. Вязкость расплава полимера, как показано на рис. 3.14 [87], очень резко зависит от молекулярной массы. Если полимерные цепи очень короткие и не способны образовывать зацеплений друг с другом, вязкость примерно пропорциональна молекулярной массе. Когда цепи достаточно длинны и образуют между собой зацепления, их движение друг относительно друга затруднено. В этом случае вязкость расплава [c.67]

Динамические механические свойства кристаллических полимеров особенно чувствительны к термической предыстории образцов. Медленное охлаждение или отжиг увеличивают модуль упругости и температуру а-перехода в аморфной фазе по сравнению с закалкой [3, 34, 99, 115—121]. На рис. 4.15—4.16 показан этот эффект, типичный для кристаллических-полимеров [99]. В этом случае -переход, очевидно, имеет две компоненты, причем более высокотемпературная компонента при изменении условий термообработки смещается больше, чем низкотемпературная. Некоторые полимеры, например ПЭТФ и полиуретаны, остаются полностью аморфными при закалке, но при отжиге или термостарении выше Тс они частично кристаллизуются [122—124]. Их кристаллизация сопровождается резким возрастанием модуля при Т > > Тс и изменением формы температурной зависимости механических потерь. В некоторых полимерах кристаллизация не вызывает изменения Тс, в других Тс возрастает [125—127]. В полипропилене [c.104]

На рис. 4.21—4.23 показаны типичные зависимости динамических механических свойств от частоты узлов сетки густосетчатых полимеров [140, 147]. При температуре выше с увеличением частоты узлов сетки динамический модуль упругости резко возрастает, а пик механических потерь становится ниже и шире [113, 140, 145, 147—155]. При очень высокой частоте узлов сетки Тс или исчезает, или становится выше температуры деструкции полимера. Предполагается, что расширение области релаксационного перехода с увеличением частоты узлов сетки связано с увеличением ширины распределения молекулярной массы цепей между узлами сетки или появлением каких-либо других неравномерностей структуры сетки [148]. Мэйсон предположил, что это расширение связано с расширением распределения свободного объема мономерных звеньев [152]. [c.111]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...