![]() |
|
|
Энциклопедия полимеров. Том 2 (Л-Полинозные волокна)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- |
[каталог] [статьи] [доска объявлений] [прайс-листы] [форум] [обратная связь] |
|
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.
|
|