химический каталог




Энциклопедия полимеров. Том 1 (А-К)

Автор главный редактор В.А.Каргин

ают коэффициентом высокоэластического восстановления е — отношением диаметра экструдата, выходящего из цилиндрпч. капилляра, к диаметру капилляра.

Значение е уменьшается с увеличением длины капилляра при неизменном расходе, асимптотически стремясь

к пек-рому значению, в первом приближении определяемому максимальными напряжениями сдвига, действовавшими в капилляре. Фактич. значение е

зависит не только от размера высокоэластич. деформации материала, по и от перестройки профиля скоростей,

происходящей на выходе из капилляра, и сил поверхпостного натяжения. Обычно значение е для расплавов

полимеров не превышает 3.

В технологии переработки полимеров В. в. следует учитывать при расчете размеров профилирующего инструмента— головок экстру деров и фильер для произ-ва волокон, так как В. в. может привести не только к отклонению размеров изделия от заданных, но и к искажению экструдируемого сложного профиля из-за неравномерности В. в. отдельных его частей. Иногда величину е используют как технологич. показатель

эластичности эластомеров и термопластов.

Лит.' Ш а к-К е л в и Д. М., Переработка полимеров, пер.

с англ , М , 1905, с 104. А. Я. Малкин.

ВЫСОКОЭЛАСТИЧЕСКОЕ СОСТОЯНИЕ (rubbery

state, hochelastischer Zustand, etat hauteruent elastique).

Содержание:

Введение . . 5 59

Темп-рная область высокоэластического состояния 55 9

Природа высокоэластичности . . . . 56 2

Термодинамика высокоэластичности . 56 2

Статистическая теория высокоэластической деформации . 5 04

Уравнения упругости высог.оэластической деформации ... . ... 565

Введение. Высокоэластическое состояние — одно из физич. состояний аморфных полимеров, при к-ром доминирующим видом деформаций являются большие упругие (высокоэластические) деформации. Наиболее отчетливо В. с. проявляется у сшитых каучуков (резни). У линейных аморфных полимеров при повышенных темп-рах или достаточно длительном времени наблюдения на высокоэластич. деформации накладываются необратимые деформации вязкого течения. Деформационные свойства кристаллич. полимеров зависят как от высокоэластич. свойств аморфных областей, так и от природы деформации кристаллич. образований.

Каучуки, резины, нек-рые каучукоподобные полимеры, а также набухшие жесткоцепные полимеры являются типичными высокоэластич. материалами в различных интервалах темп-р (от —100 до 200°С). Полимеры, находящиеся в высоко )ластич. состоянии, широко используют в технике, гл. обр. в виде различных резино-технич. изделий (уплотнителей, клапанов, амортизаторов и др.), автомобильных и авиационных шин и др. Основные технич. свойства высокоэластич. материалов — низкие модули упругости и хорошие амортизирующие способности. Требование стабильности этих свойств заставляет использовать резины в тех темп-рных областнх и частотновремеииых режимах нагружения, в к-рых деформации относительно близки к равновесным.

Темп-рная область высокоэластического состояния. Интервал темп-р, в к-ром полимер находится в В. с, расположен между его темп-рой структурного стеклования Тси темп-рой текучести Гт. При переходе полимера из стеклообразного состояния в высокоэластическое молекулярная подвижность становится настолько большой, что структура полимера в ближнем порядке успевает перестраиваться вслед за изменением темп-ры, как это наблюдается в жидкостях. Однако в отличие от молекул низкомолекулярных жидкостей, к-рые под действием внешних механич. сил практически не деформируются, макромолекулы могут изгибаться, что наиболее отчетливо реализуется при темп-рах выше Тс (см. Гибкость макромолекул). Подвижность макромолекул и связанных с ними электрич. диполей в полимерных цепях, находящихся в В. с, может, однако, не проявляться при очень высоких частотах или малых временах действия механич и электрич. внешних сил. Переходная темп-рпая область, в к-рой высокоэластич. деформация не успевает полностью развиться, а механич. потери проходят через максимум (рис. 1), характеризуется т. паз. темп-рой механического стеклования Ти(Тк> Тс). Появление дипольно-сегмептальпой подвижности в полимерах, связанной с гибкостью цепей, характеризуется появлением максимума потерь в главной области диэлектрич. релаксации полимера (см. Д и ацентрические свойства).

Т. о., высокоэластич, деформация в конкретных условиях опыта практически полностью развивается не при всех темп-рах выше Тс, а лишь в области темп-р выше Тш. Именно при переходе через Тм резко изменяется деформируемость полимера; при этом модуль упругости Е сильно снижается (рис. 2).

Темп-ра механич. стеклования Ты возрастает с уменьшением длительности действия силы или с увеличением частоты деформации.Полимер можно перевести из одного физич. состояния в другое (напр., из стеклообразного в высокоэластическое) и при постоянной темп-ре, если изменять частоту деформации. Поэтому темп-рпые границы

Рис. 1 Термомеханическая кривая аморфного полимера (1) и темп-рная зависимость механич. потерь в области механич. стеклования: (2) А, Б, В — области соответственно стеклообразного, высокоэластич. и вязкотекучего состояний,

Т , и 1„ — темп-ры соответственно механич. стеклования

м i

и текучести.

проявления высокоэластич. деформации зависят от режима действии сил. В отсутствие внешних сил аморфные полимеры по многим физическим свойствам ведут себя аналогично низкомолекулярным аморфным веществам и переходят при Тс в стеклообразное состояние (см. Аморфное состояние, Стеклообразное состояние).

Практич. интерес представляет темп-рная область В. с, в к-рой реализуется высокоэластич. деформация при данных условиях эксплуатации. Одним из основных методов исследования этой области и определения ее нижней темп-рной границы является построение термомеханич. кривых (см. Термометаническое исследование). Термомеханич. кривая (см. рис. 1) характеризует деформацию, развивающуюся при различных темп-рах за определенное время в условиях заданных статич. напряжения или амплитуды напряжения при периодич. нагружении. Если приложенное напряжение постоянно, то термомеханич. кривая i-дз. статической. В случае периодич. напряжения с постоянной амплитудой термомеханич. кривая наз. частотной (см. Александрова — Л азу р кино, частотно- температурный метод). Уменьшение межмолекулярного взаимодействия

Рис 2 Темп-рная зависимость логарифма модуля упругости (1) и кривая механич. потерь (2) Тс и Тм — темп-ры соответственно структурного и механич. стеклования.

при пластификации, переходе к неполярным полимерам и т. д. приводит к смещению Ты в сторону низких темп-р. При введении химич. поперечных связей (напр., при вулканизации каучуков) резко повышается верхняя граница области высокой эластичности Тт, но практически не изменяется нижняя ее граница Тк. Уменьшение мол. массы линейного полимергомолога до определенного предела не влияет на Тм, но снижает Тг. При достаточно низкой мол. массе (несколько больше массы сегмента макромолекулы) высокоэластич. свойства полностью теряются, и вещество переходит при нагревании непосредственно из стеклообразного в вязкотекучее состояние.

При малых напряжениях в полимере, находящемся в стеклообразном, а также в высокоэластич. состояниях, ниже Ты возникает только упругая деформация с модулем Юнга 2—6 Гн/м2 (200—600 кгс/мм2); выше Тк появляются как упругая, так и высокоэластич. составляющие деформации. При этом высокоэластич. деформация практически равна полной деформации полимера, т. к. она превышает упругую примерно в 103 —10* раз. Высокоэластич. деформация характеризуется низкими значениями высокоэластич. модуля [0,1 — 1 Мн/м2 (1 — 10 кгс/см2)], выделением тепла при растяжении и поглощением его при возвращении в исходное недеформиро-вагшое состояние, возрастанием высокоэластич. равновесного модуля с темп-рой Сем. Модуль). При больших напряжениях высокоэластич. деформация развивается ниже Г„ив стеклообразном состоянии (см. Высокоэлас-тичность вынужденная).

В высокоэластич. состоянии выше Ты время молекулярной релаксации маю по сравнению с обычными

Температура

Рис 3. Схема деформационно-прочностных состояний аморфных полимеров (при растяжении) А, Б, В — области соответственно эксплуатации, вытяжки и переработки полимеров> Гх , Т Тп и Гт — темп-ры соответственно хрупкости' структурного стеклования, пластичности и текучести,

о а о , о — пределы соответственно хрупкости, выХр в эл п нужденной пластичности, высокой эластичности и текучести (пластичности).

временами воздействия; поэтому высокоэластич. деформация наблюдается при любых малых и больших напряжениях. При малых деформациях (несколько %) напряжение пропорционально деформации во всей области высокоэластичности. Коэфф. пропорциональности (высоко шастич. модуль Е) зависит от скорости нагружения. При больших деформациях, достигающих сотен % и сопровождающихся сильной молекулярной ориентацией, модуль зависит от размера деформации. Растяжение заканчивается разрывом, к-рый наступает при тем меньшем напряжении, чем выше темп-ра (рис. 3). При темп-ре пластичности Тп и выше ее вплоть до темп-ры Гт полимер при растяжении переходит через предел «пластичности». В этой области линейный полимер характеризуется диаграммой растяжения, сходной с диаграммой растяжения пластичных металлов. Ниже предела «пластичности» наблюдается гл. обр. высокоэластич. деформация, а выше его, кроме того, и необратимое течение материала. Перед разрывом происходит образование «шейки».

Среди аморфных полимеров можно выделить два крайних класса - линейные и сшитые. Различие между ними в механич. поведении в В. с. заключается прежде всего в том, что в линейных полимерах релаксация напряжения с течением времени приводит к полному исчезновению напряжения, а в сшитых — к достижению т. на-}, равновесного напряжения, отличного от нуля. Ко второму классу полимеров относят технич. высокоэластичные материалы типа резин, для к-рых деформация в обычных условиях эксплуатации близка к равновесной. Для тех режимов, в к-рых основную роль игра

страница 149
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225 226 227 228 229 230 231 232 233 234 235 236 237 238 239 240 241 242 243 244 245 246 247 248 249 250 251 252 253 254 255 256 257 258 259 260 261 262 263 264 265 266 267 268 269 270 271 272 273 274 275 276 277 278 279 280 281 282 283 284 285 286 287 288 289 290 291 292 293 294 295 296 297 298 299 300 301 302 303 304 305 306 307 308 309 310 311 312 313 314 315 316 317 318 319 320 321 322 323 324 325 326 327 328 329 330 331 332 333 334

Скачать книгу "Энциклопедия полимеров. Том 1 (А-К)" (15.84Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
ледовое шоу навка 2017
овощные магазины оформление
петли брасс старое серебро
наклейка jdm

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(17.10.2017)