химический каталог




Энциклопедия полимеров. Том 2 (Л-Полинозные волокна)

Автор главный редактор В.А.КАБАНОВ

самыми разнообразными М. с.

Наполнение пластмасс волокнистыми материалами является наиболее эффективным способом получения жестких (высокомодульных) и высокопрочных материалов. Пластик на основе волокна бора, например, почти не уступает по прочности стали, имея в 4 раза меньшую плотность. Особенностью армированных материалов является то, что прочность и модуль при сдвиге для них м. б. более чем на порядок меньше прочности и модуля при растяжении (см. Армированные пластики).

При заданных химич. строении и составе М. с. пластиков сильно зависят от реализующейся надмолекулярной структуры, что обусловливает зависимость М. с. от условий получения, переработки и последующей обработки полимерного материала. Наиболее подробно изучено влияние особенностей сферолитной структуры на М. с. кристаллич. полимеров. Влияние надмолекулярной структуры на М. с. аморфных полимеров пока практически не изучено, хотя сам факт такого влияния несомненен.

В таблице приведены для сравнения механич. характеристики нек-рых полимерных материалов. Данные взяты из разных источников. Таблица носнт ке справочный, а иллюстративный характер.

Зависимость механических свойств от некоторых внешних факторов

Для полимеров характерно старение — изменение структуры со временем, сопровождающееся изменением механич. характеристик. Старение может вызываться как химич. процессами (в основном деструкцией), так и структурными перестройками, напр. медленной кристаллизацией. Одним из проявлений старения является растрескивание полимерных материалов, т. е. появление на поверхности изделий и в объеме нарушений сплошности материала, происходящее при незначительных внешних напряжениях или даже в нена-груженном материале. Растрескивание вызывается внутренними напряжениями, обусловленными структурной неоднородностью полимерных материалов и возникающими в процессе получения изделия и его эксплуатации. В массивных изделиях из пластиков, особенно армированных, важную роль в возникновении внутренних напряжений играют градиенты температур, появляющиеся в изделии при изменении температуры среды.

Скорость старения существенно зависит от среды, в к-рой оно происходит, и от темп-ры (с ростом последней скорость резко возрастает). Изменение механич. характеристик даже в обычных атмосферных условиях м. б. очень сильным (см. Атмосферостойкость). Старение часто идет неравномерно, наблюдается явление насыщения — после резкого изменения М. с. в первые несколько месяцев в последующие месяцы или даже годы М. с. почти не меняются. В др. случаях процесс носит ускоряющийся характер — нек-рое время не наблюдается изменения М. с, а затем происходит их быстрое изменение. Для борьбы с ухудшением механических характеристик в полимер вводят стабилизаторы.

Влияние агрессивных сред на М. с. обусловлено тем, что многие вещества, в частности к-ты и щелочи, вызывают протекание в полимерах химич. процессов. Влияние среды м. б. значительным даже тогда, когда она является химически нейтральной. Проникновение воды в микропустоты, имеющиеся в полимере, вызывает изменение деформационных и прочностных свойств, причем действие воды м. б. как пластифицирующим, так и расклинивающим (эффект Ребиндера). Действие среды на поверхность обычно сказывается гл. обр. на прочностных характеристиках.

Действие различных ионизирующих излучений при больших дозах приводит к уменьшению прочности, в несколько меньшей степени влияя на деформационные свойства. При этом действие излучения часто носит критич. характер — до определенной дозы прочность не изменяется (у ряда полимеров даже возрастает благодаря эффекту радиационного сшивания), начиная же с некоторой дозы происходит резкое падение прочности (см. Радиационная стойкость).

Диапазон «рабочих» темп-р наиболее распространенных полимерных материалов на основе карбоцепных полимеров обычно не превышает 100—150 СС. При более высоких темп-pax происходит резкое изменение М. с. (уменьшение жесткости, прочности, твердости), связанное с приближением к темп-ре текучести аморфных или темп-ре плавления кристаллич. полимеров (см. Теплостойкость). Вплоть до темп-р 300—400 СС способны сохранять прочность и жесткость нек-рые гете-роцепные полимеры, напр. кремнийорганические, но-лифениленоксиды, полиимиды, полибензимидазолы. Изменение М. с. перечисленных полимеров обычно бывает связано не с изменением агрегатного состояния, а с термической деструкцией (см. Термостойкость).

При низких темп-pax для полимеров характерна хрупкость, что в случае ряда материалов, напр. резин, приводит к невозможности их эксплуатации (см. Морозостойкость).

Высокое давление приводит к существенному изменению М. с. полимеров. Вызвано это тем, что модуль Юнга и модуль всестороннего сжатия полимеров превышают прочность и предел текучести не на 3—4 порядка, как у металлов, а всего на 1—2 порядка. Поэтому при напряжениях, значительно меньших разрушающего, может происходить изменение объема, сопровождающееся существенным изменением взаимодействия структурных элементов полимера. У пластиков с ростом давления происходит повышение темп-ры стеклования, модуля Юнга, прочности при растяжении и сжатии и предела текучести. У полистирола, напр., при комнатной темп-ре и давлении 200—300 Мн/м2 (2000—3000 кгс/см2) наблюдается переход от хрупкого разрушения к пластическому, причем предел текучести в области давлений выше критического практически линейно растет с повышением давления. Под влиянием высокого давления в полимерах может совершаться перестройка надмолекулярной структуры, как обратимая, так и необратимая.

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

1952; Каргин В. А., Слонимский Г. Л., Краткие

очерки по физико-химии полимеров, 2 изд., М., 1967; А л фр е й Т., Механические свойства высокополимеров, пер. с англ.,

М., 1952; Ф е р р и Д ж., Вязкоупругие свойства полимеров,

пер. с англ., М., 1963; Тобольский А., Свойства и

структура полимеров, пер. с англ., М., 1964; У о р д Й., Механические свойства твердых полимеров, пер. с англ., М.,

1974; Бартенев Г. М., Зуев Ю. С, Прочность и разрушение высокоэластических материалов, М.—Л., 1964;

Гуль В. Е., Кулезнев В. Н., Структура и механические свойства полимеров, М., 1972; Гуль В. Е., Структура

и прочность полимеров, 2 изд., М., 1971; Бартенев Г. М.,

Лаврентьев В. В., Трение и износ полимеров, Л., 1972;

Лодж А., Эластические жидкости, пер. с англ., М., 1969;

Рабинович А. Л., Введение в механику армированных

полимеров, М.— Л., 1970; Малмейстер А. К., Т ам у ж В. П., Тетере Г. А., Сопротивление жестких полимерных материалов, Рига, 1972; АйнбиндерС.Б. [и др.],

Свойства полимеров при высоких давлениях, М., 1973; Конструкционные полимеры, под ред. П. М. Огибалова, М., 1972;

Регель В. Р., Слуцкер А. И., Т о м а ш е вс к и й Э. Е., УФН, 106, № 2, 193 (1972); Kargin V. А.,

Slonimski G. L., Mechanical properties, кн.: Encyclopedia of polymer science and technology, v. 3, N. Y.—[a. o.],

1968, p. 445; FerryJ. D., Viscoelastic properties of polymers,

2 ed., N. Y.—L., 1970; Bueche F., Physical properties of

polymers. N. Y., 1962. А.М.Елъяшевич.

МЕХАНОХИМИЯ полимеров (mechanochemis-try, Mechanochemie, mecanochimie) — раздел химии полимеров, в к-ром рассматриваются инициирование и ускорение химич. превращений высокомолекулярных веществ, а также синтез макромолекул в результате поглощения системой упругой энергии. Процессы превращения химич. энергии в механическую изучает хемомеханика полимеров.

Механохимич. реакции протекают при переработке высоковязких и высокоэластичных полимерных материалов на вальцах, в экструдерах, различных смесителях, при измельчении полимеров в мельницах, при эксплуатации изделий в условиях статических и динамических механич. нагрузок, при различных видах механич. обработки, трении, под действием высоких давлений в сочетании с деформацией сдвига, при прохождении ударных волн, облучении полимеров и их р-ров ультразвуком, интенсивном перемешивании р-ров, их замораживании и др.

Энергетические аспекты М. еще четко не сформулированы, экспериментального материала накоплено недостаточно, хотя именно для М. подобные исследования имеют первостепенное значение.

Ускорение химич. реакций в упруго напряженном материале вызвано увеличением внутренней энергии системы, т. е. смещением уровней энергии внутри-и межмолекулярных взаимодействий. Так, по калори-метрич. данным внутренняя энергия при растяжении пленок полимеров может увеличиться на несколько кдж/моль, а при воздействии ударных волн — на десятки кдж/моль. Как правило, во всех реальных материалах избыточная энергия распределена неравномерно по их объему и всегда существуют локальные области (напр., аморфные прослойки в кристаллических полимерах или др. типы дефектов структуры), где плотность энергии может в десятки и сотни раз превышать средний уровень и соизмерима с энергией химических связей.

Существует несколько механизмов влияния упругих механич. напряжений на протекание химич. реакций: 1) уменьшение энергии химич. связей в упруго напряженном материале вызывает уменьшение энергии активации химич. реакции (см. рис., схема а); 2) сброс наЭнергетические диаграммы термической (сплошная кривая) и механохимической (пунктирная линия) реакций (Е„ — энергия активации термич. реакции; по оси абсцисс — координата реакции): а — уменьшение энергии связи на величину ДЕупр под действием упругих напряжений; б— колебательное возбуждение (уровень ДЕкол) связей при рассеивании упругой энергии в тепло.

пряжений в условиях, когда система не успевает совершить работу против внешних сил, сопровождается превращением избыточной упругой энергии в энергию колебательного возбуждения химич. связей; в этом случае реакция идет с более высокого энергетич. уровня (см. рис., схема б); 3) при рассеивании упругой энергии в тепло в малых локальных объемах вещества (напр., на неровностях поверхностей трения, в кави-тационных полостях, образующихся при ультразвуковом облучении) развиваются высокие давление п темп-ра, благоприятные для химич. превращений; 4) деформирование, разрушение,

страница 66
< 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
litened 50-30 vrs 25.4d
лежак флорида
Магазин КНС Нева предлагает купить проектор - Санкт Петербург, ул. Рузовская, д.11, парковка для клиентов.
Swiss Military by Chrono Automatic SMA34050.07

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
(24.01.2017)