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-