химический каталог




Энциклопедия полимеров. Том 2 (Л-Полинозные волокна)

Автор главный редактор В.А.КАБАНОВ

тате развития в полимере пластической или высокоэластич. деформации. Из-за высокой вязкости материала эти процессы деформирования протекают с низкой скоростью. В зависимости от физич. состояния, в к-ром полимер находится в момент формования, в готовом изделии достигается различная степень неравновесности из-за неполной релаксации внутренних напряжений. Это накладывает определенные ограничения на температурный интервал эксплуатации изделий, полученных различными методами. Увеличение доли высокоэластич. составляющей деформации ведет к снижению верхнего температурного предела эксплуатации вплоть до темп-ры стеклования. Это особенно заметно проявляется при обработке изделий и полуфабрикатов из полимерных материалов, находящихся в стеклообразном состоянии, при напряжениях, превышающих предел вынужденной высокоэластичности. Такой прием позволяет в значительной степени увеличить прочностные показатели вследствие ориентации надмолекулярных образований и уплотнения рыхлой структуры полимера (напр., при прокатке пленок и труб). Однако изделия, полученные этим методом, должны эксплуатироваться при теми-рах ниже темп-ры стеклования полимера, т. к. при более высоких темп-рах они начинают необратимо деформироваться из-за резкого ускорения релаксационных процессов.

Особенность методов переработки реактопластов — сочетание физич. процессов собственно формования с химич. реакциями образования трехмерных полимеров (отверждением), причем свойства изделий определяются скоростью и полнотой отверждения. Неполное исчерпывание при отверждении реак-ционноспособных групп обусловливает нестабильность свойств изделий из реактопластов во времени, а также протекание деструктивных процессов в готовых изделиях. Низкая вязкость олигомеров в процессах формования ведет к снижению ориентационных эффектов, увеличению скорости релаксации и меньшему влиянию процессов деструкции при переработке на качество и свойства готовых изделий из реактопластов.

В зависимости от метода переработки отверждение совмещается с формованием изделия (в случае прессования реактопластов), происходит после оформления изделия в полости формы (литьевое прессование, литье под давлением реактопластов) или при термич. обработке сформованной заготовки (при формовании крупногабаритных изделий — см. С текло пластики). Достижение необходимой полноты отверждения нек-рых типов олигомеров даже в присутствии катализаторов и при повышенных темп-рах требует значительного времени — до нескольких часов. Однако окончательное отверждение может проводиться вне формующей оснастки, т. к. устойчивость формы приобретается задолго до завершения этого процесса. По этой же причине изделия можно извлекать из формы без охлаждения.

Процессы П. п. м., в первую очередь те из них, в к-рых формование осуществляется в высокоэластическом и вязкотекучем состоянии, связаны с ориентацией макромолекул и надмолекулярных образований.

В производстве пленок, при нанесении кабельной изоляции, литье тонкостенных изделий реализуются весьма высокие степени ориентации. Это позволяет значительно повысить прочностные характеристики в направлении ориентации, а при двухосной ориентации достигнуть эффекта упрочнения без возникновения анизотропии свойств, характерной для одноосной ориентации (см. Ориентированное состояние). Наряду с этим, различие в степени ориентации на разных участках, неоднородных по сечению или длине изделий, ведет к возникновению структурной неоднородности и развитию внутренних напряжений.

Наличие при переработке температурных перепадов по сечению изделия ведет к еще большему возрастанию структурной неоднородности и появлению дополнительных напряжений, связанных с различием в скоростях охлаждения, кристаллизации, релаксации в различных частях изделия, а также с различной степенью отверждения (в случае реактопластов).

Указанные особенности обусловливают неоднородность свойств материала в изделии, что но всегда допустимо, и являются причиной значительного числа видов брака в изделиях (нестабильность размеров, коробление, растрескивание). Существование внутренних напряжений, в первую очередь ориентационных, ограничивает также температурный интервал эксплуатации. Нек-рого повышения однородности надмолекулярной структуры и снижения внутренних напряжений удается достигнуть в результате термич. обработки готового изделия, однако более эффективно использование методов направленного регулирования структур в процессах переработки.

В ряде случаев умелое использование ориентации позволяет повысить прочностные показатели в направлении действия наибольших нагрузок. Это учитывается при проектировании оформляющего инструмента и оснастки. Так, при литье под давлением этого удается достичь правильным расположением литников (см. Литьевые формы), при производстве труб методом экструзии — поперечной ориентацией горячей заготовки или использованием формующего инструмента с дополнительной поперечной ориентацией потока расплава (за счет вращения, циклич. деформирования и др.).

Значительные тепловые и механич. воздействия, к-рые испытывает полимер при переработке (особенно при вальцевании, литье иод давлением, смешении, экструзии), могут приводить к деструкции полимера, сопровождающейся изменением мол. массы, молеку-лярно-массового распределения, степени разветвленное™ макромолекул, их химич. строения, а в ряде случаев, особенно при неоднократной переработке, к заметным изменениям всего комплекса свойств полимера. Кроме того, накопление макрорадикалов в материале в ходе переработки может значительно ускорить старение и привести к преждевременному выходу изделий из строя. Интенсивность деструкции зависит от химич. строения полимера, жесткости его цепи и др. факторов (см. Старение). Высокая скорость деструкции делает невозможной переработку ряда полиморов без предварительного введения стабилизаторов, а для нек-рых полимеров исключает повторную переработку отходов.

Оптимизация рецептуры материала и режимов переработки. В состав материала необходимо ввести все ингредиенты, обеспечивающие направленное регулирование свойств полимера при переработке н в готовом изделии. Особое внимание уделяется микродобавкам, позволяющим снизить вязкость расплава, уменьшить остаточные напряжения, повысить адгезию связукн щего к поверхности наполнителя.

Оптимизация рецептуры или режимов переработки в ряде случаев производится с применением методов планирования экстремальных экспериментов, резуль587

ПЕРЛОН

588

тативность к-рых тем выше, чем четче определен критерий оптимальности.

Количественное описание и расчеты параметров переработки охватывают три группы задач: 1) расчет усилий, действующих в рабочих органах перерабатывающего оборудования (давление, крутящие моменты);

2) расчет основных характеристик технологич. процесса — производительности, темп-ры, давления и др.;

3) расчет параметров процесса (темп-ра, давление, время пребывания материала в аппарате и др.), обеспечивающих формирование необходимой структуры полимера. Решение первых двух групп задач основывается на гидродинамич. подходах к описанию движения расплава полимера; полученные результаты применяют для расчета экструдеров, литьевых машин, прессов, смесителей, каландров, вальцев и др. При решении третьей группы задач исходят из результатов количественного анализа процессов формирования надмолекулярной структуры, учитывающего ориентацию и нестационарный теплообмен, а в случае реактопластов и процессы отверждения.

Теоретич. основа решения упомянутых выше задач базируется на достижениях механики сплошной среды, реологии полимеров, структурной механики, теплофизики и термодинамики полимеров, химич. кинетики и мехаиохимии полимеров. Сложность математич. моделей реальных процессов переработки заставляет при их исследовании и расчетах широко применять быстродействующие ЭЦВМ.

Наряду с детерминированными физически обоснованными моделями применяют статистич. модели в виде степенных полиномов, коэффициенты к-рых определяют методами многофакторного эксперимента с применением дробных реплик.

Широко распространены методы моделирования реальных процессов на мелкомасштабных установках, на к-рых эмпирически устанавливаются оптимальные параметры конструкции и технологич. режима с последующим пересчетом этих параметров с использованием методов теории подобия для крупнотоннажных установок.

Методы регулирования свойств изделий в процессах переработки. При формовании возможно значительное изменение структуры полимера. Как уже отмечалось, важнейшими факторами, оказывающими влияние на структуру, являются параметры процесса переработки — темп-ра, давление, градиенты скоростей п напряжений сдвига, режимы охлаждения и др. Правильный учет и подбор этих параметров позволяет достигнуть в готовом изделии однородной структуры, минимального уровня остаточных напряжений, высокой степени завершенности процессов кристаллизации и др.

Дополнительные возможности регулирования свойств полимеров дает химическое и структурное модифицирование (см. Модификация химическая, Модификация структурная), а также пластификация, наполнение, смешение полимеров друг с другом (см. Совместимость), вспенивание (см. Пенопласты) и др.

Тенденции развития промышленности переработки пластмасс. Структура перерабатывающей пром-сти за рубежом (см. таблицу) стабилизировалась и меняется весьма незначительно. В СССР, в отличие от др. стран, значительное место среди различных методов переработки занимает прессование, что связано с большой долей реактопластов в общем объеме производства пластмасс. Однако уд. вес термопластов в нашей стране будет увеличиваться, в результате чего структура перерабатывающей пром-сти также постепенно изменится.

Наибольшее распространение в будущем получат литье под давлением, экструзия, вакуумформование. При этом пром-сть переработки пластмасс будет развиваться как в результате расширения мощностей в крупных потребляющих отраслях (строительство специализированных заводов), так и создания крупных заводов для выпуска крупнотоннажных изделий межотраслевого применения, специализиру

страница 164
< 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
недорогие участки по новорижскому шоссе
информационный щит план-схема
http://www.argumet.ru/detter/komplekti.html
канальный датчик температуры приточного воздуха

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
(26.07.2017)