химический каталог




Энциклопедия полимеров. Том 2 (Л-Полинозные волокна)

Автор главный редактор В.А.КАБАНОВ

происходят и для ориентированных кристаллизующихся полимеров, но здесь они часто сопровождаются специфич. процессами. Дело в том, что для таких полимеров повышение темп-ры может играть не только дезориентирующую, но и упорядочивающую роль. Действительно, при наличии кристаллитов-зародышей (к тому же и ориентированных) нагревание полимера ведет к увеличению его степени кристалличности, т. е. к совершенствованию решетки кристаллитов и, главное, к увеличению их размеров. В ориентированных полимерах при этом может происходить увеличение доли полимерного вещества, входящего в состав ориентированных кристаллич. областей, т. е. увеличение общей степени ориентации полимерного тела. Разумеется, значительно чаще нагревание приводит к ухудшению ориентации кристаллитов и, следовательно, к уменьшению степени ориентации полимерного тела.

Для проявления тех или иных особенностей термич. свойств ориентированных полимеров весьма важно, в каких условиях ведется нагревание: полимер «свободен» или же концы его закреплены (в последнем случае нагревание можно вести в условиях различных растягивающих нагрузок). Именно от этих условий зависит, в каких соотношениях будут реализоваться разупорядочивающее и упорядочивающее действия теплового движения в кристаллизующихся ориентированных полимерах.

При нагревании ориентированных кристаллизующихся полимеров, особенно в «свободном» состоянии, могут происходить и фазовые переходы в кристаллич. решетках, и изменение типа ориентированного состояния. Так, состояние, когда вдоль оси ориентации направлены оси цепных молекул в кристаллитах, может перейти в состояние, когда вдоль оси ориентации направлена др. ось решетки полимера.

Для случаев нагревания ориентированных полимеров в фиксированном состоянии (в том числе в условиях растягивающих нагрузок) интересным является часто наблюдающееся повышение темп-ры плавления кристаллов полимера по сравнению с неориентированными системами кристаллитов. Это является следствием внутренних динамич. полей, возникающих в ориентированном полимерном теле за счет нарастания энтропийных сил при нагревании.

Лит.: К о б е к о П. П., Аморфные вещества, М.— Л.,

1952; Таг ер А. А., Физико-химия полимеров, 2 изд., М.,

1968; Каргин В. А., Слонимский Г. Л., Краткие

очерки по физико-химии полимеров, 2 изд., М., 1967;

Д ж е й л Ф. X., Полимерные монокристаллы, пер. с англ.,

Л., 1968; Манделькерн Л., Кристаллизация полимеров, пер. С англ., М.— Л., 1966. А. И. Слуцкер.

ОРЛОН — см. Полиакрилонитрилъные волокна.

ОРТОНОВОЛАКИ (orthonovolaks, Orthonovolacke, orthonovolaques) — новолачные смолы, в молекулах к-рых фенольные ядра соединены друг с другом

метиленовыми мостиками преимущественно в ортоположении. О. получают поликонденсацией фенола

с формальдегидом в слабокислой среде при избытке

фенола. Катализаторами служат соли, окиси и гидроокиси Zn, Mg и нек-рых др. металлов (см. Фенола- формальдегидные смолы). От др. новолачных смол О. отличаются высокой скоростью отверждения; используются гл. обр. для производства быстроотверждающихся пресспорошков (см. Фенопласты). О. впервые

описаны Бендером в 1947. ю. В. Горохолинский.

ОРТОТРОПНЫЕ ПОЛИМЕРНЫЕ МАТЕРИАЛЫ

(orthotropic polymer materials, orthotropische Kunst-stoffe, materiaux orthotropiques polymeriques) — группа анизотропных материалов, обладающих тремя ортогональными плоскостями симметрии физич. свойств. Полимерные материалы могут приобрести ортотропию вследствие ориентации молекул в процессе переработки и вытяжки. Однако наибольшее значение имеют О. п. м..

к-рые получают армированием полимерного связующего волокнистыми материалами. О. п. м. обычно изготовляют армированием полимерной матрицы волокнами в двух взаимно перпендикулярных направлениях (материалы продольно-поперечной намотки), тканью (текстолиты), специальными многослойными тканями объемного илеРис. 1. Схематическое изображение ортотропного материала, армированного в трех направлениях.

тения, а также путем укладки армирующих волокон в трех взаимно перпендикулярных направлениях (т. н. «пространственно сшитые материалы»). Плоскости симметрии материала определяются положением армирующих нитей или направлением укладки армирующей ткани. На рис. 1 для примера схематически показан материал, армированный в трех направлениях. Плоскости симметрии упругих свойств материала совпадают с координатными плоскостями. В частном случае армирования волокнами в одном направлении получается монотропный материал, свойства к-рого одинаковы во всех направлениях, перпендикулярных армирующим волокнам.

Для получения армированных О. п. м. применяют стекловолокно, асбестовые, углеродные и борные волокна. Применение последних позволяет достичь очень высокой прочности при растяжении или сжатии [2000 Мн/м2 (200 кгс/мм2)] и большой жесткости (значение модуля упругости при растяжении или сжатии Е = 2-105 Мн/м2 (2-10е кгс/см2). В качестве полимерного связующего обычно применяют термореактивные (эпоксидные, полиэфирные, феноло-формальдегидные и кремнийорганич. смолы), а также термопластичные полимеры (полиамидные смолы). Наличие податливой и менее прочной по сравнению с армирующими волокнами матрицы обусловливает ряд отрицательных в конструкционном отношении свойств О. п. м.— гл. обр. низкую жесткость и прочность при сдвиге. Для расчета свойств О. п. м. необходимо знать константы упругости ащ;, входящие в обобщенный закон Гука

4j=ai,hfkl (*, / = 1,2,3) где и ом — тензоры деформаций и напряжений соответственно. Если оси координат ортогональны плоскостям симметрии, то в матрице ацы имеется 9 различных констант. При повороте осей координат число констант увеличивается, но все они выражаются по закону преобразования тензоров через исходные 9 величин.

В развернутом виде закон Гука для О. п. м. с использованием вместо a,-j?j т. наз. технических констант записывается так:

ен —17 an — ж 22 — Ж 33'

Щ \ \ X

1 1 А 0 \ lK 21 2.64

Здесь su, s22, е33 — деформации, a an, a22, a33 — напряжения растяжения по осям, перпендикулярным плоскостям симметрии; Ех, Ег, Е3 — модули упругости при растяжении или сжатии; м12, v23 — коэффициенты Пуассона; Е12, s13, е23, а12, а13, а23 — соответственно деформации и напряжения сдвига; G12, G13, G23 — модули упругости при сдвиге. Показателем относительной жесткости при сдвиге является отношение G/E, к-рое может достичь для стеклопластиков V^-i-Vso. а Для бо-ропластиков даже 1/100. Эту особенность необходимо учитывать при расчетах свойств О. п. м. Жесткость при растяжении О. п. м. под разными углами определяется по закону преобразования компонент тензора a^^i и существенно зависит от направления растяжения. Полярная диаграмма податливости О. п. м. показана на рис. 2.

Определение для О. п. м. модулей EL, Е2, Е3, G12, G13, G23 и коэффициентов v12, v13, м23 по соответствующим характеристикам арматуры и связующего, а также исходя из относительного содержания арматуры и свяРис. 2. Относительное изменение податливости (характеризуемое величиной EifEi') в одной плоскости ортотропного полимерного материала. Податливости в направлениях измерения и оси X, характеризуются величинами соответственно i/Е,' и 1/Ei, где Ei' и Ei — соответствующие модули).

зующего сделано только в простейших случаях. При этом предполагалась регулярная (в частности, гексагональная) укладка идеально прямых волокон арматуры, а также принималось, что полимерная матрица и волокна деформируются совместно.

Для учета ползучести О. п. м. коэффициенты ацы должны быть заменены нек-рыми временными операторами (см. Волъцмана — Вольтерры уравнения). В первом приближении принимается, что только сдвиговые деформации связаны с напряжениями временными зависимостями. Такое предположение часто оправдано, поскольку ползучесть характерна в основном для связующего.

Прочность О. п. м. определяется прочностью армирующих волокон, прочностью полимерной матрицы и величиной адгезии между волокнами и связующим.

Для полного описания прочности О. п. м. при сложном напряженном состоянии необходимо знать

Ж0"'

312> ь13

Е,

Е3 U33Ж 22 Ж 33'

J13> '23

J23

нек-рые основные параметры: прочность при растяжении и сжатии в направлении армирующих волокон, прочность при сдвиге в направлении волокон и в диагональном направлении. Через полученные экспериментальные точки в пространстве главных напряжений (оси координат ортогональны плоскостям симметрии материала) проводят поверхность прочности. Прочность О. п. м. сущестпенно зависит от направления нагружения (при повороте осей координат поверхность прочности трансформируется).

На рис. 3 показаны типичные полярные диаграммы прочности стеклопластика при растяжении и сжатии в разных направлениях.

Лит.: М алией стер А. К., Т а м у ж В. П., Тетере Г. А., Сопротивление жестких полимерных материалов, 2 изд., Рига, 1972; Тар н ополье кий Ю. М.,

Розе А. В., Особенности расчета деталей из армированных

пластиков, Рига, 1969; Сопротивление стеклопластиков, М.,

1968. В. П. Тамуж.

ОСАДИТЕЛЬНАЯ ВАННА — см. Формование химических волокон.

ОСМОМЕТРИЯ полимеров (osmometry, Osmo-metrie. osmometrie) — метод определения среднечпело-вой молекулярной массы полимера, основанный на измерении осмотич. давления.

Если р-р полимера отделить от растворителя мембраной, не проницаемо]"! для растворенного вещества, но проницаемой для растворителя, то последний диффундирует сквозь мембрану в р-р. Это явление наз. осмосом. Оно вызвано тем, что химич. потенциал растворителя в р-ре меньше, чем у чистого растворителя. Для того чтобы система пришла в равновесие, необходимо выровнять значения химич. потенциала растворителя по обе стороны полупроницаемой мембраны. Это можно осуществить, приложив избыточное давление к р-ру, равное по величине осмотич. давлению. Осмотич. давление л связано с мол. массой М растворенного полимера ур-нием Вант-Гоффа

с =0

где с — концентрация полимера в р-ре; R — универсальная газовая постоянная; Т — абсолютная темп-ра. Если в р-ре содержатся макромолекулы с мол. массами Мц М2, М3, концентрации к-

страница 147
< 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

Скачать книгу "Энциклопедия полимеров. Том 2 (Л-Полинозные волокна)" (22.63Mb)


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

 

 

Реклама
курс изучения excel
Стол M-City WEG INSPIRE 160+40*90*h75 см LIGHT WALNUT
ножи zwilling j a henckels
стол роберт 26

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
(06.12.2016)