химический каталог




Энциклопедия полимеров. Том 3 (Полиоксадиазолы-Я)

Автор главный редактор В.А.КАБАНОВ

з. пьезокоэффи-циент молекулярной составляющей Т. Константы т0 и В определены экспериментально для многих пар металл — полимер. В паре со сталью т0 изменяется от 0,35 Мн/м2 (0,035 кгс/мм2) для фторопласта до 1,5 Мн/м2 (0,15 кгс/мм2) для капрона, а В — соответственно от 0,02 до 0,04.

Деформационная составляющая ц.деф коэфф. Т. выражается ф-лой:

^деф=аС-|/ А- (2)

где а — константа, выражающая гистерезисные потери энергии при многократном упругом деформировании неровностей; С — коэфф., определяемый профилем поверхности (рассматривается соприкосновение шероховатой жесткой поверхности с деформируемым гладким контртелом); h — максимальная глубина внедрения единичной неровности; г — радиус ее кривизны. Для термопластов и резин и.деф велика, для реактопластов — мала.

Суммарный коэфф. Т. определяется выражениями (1) и (2):

Ji=-g- + P+«C-|/f (3)

Согласно этому соотношению, зависимость (х от нагрузки и степени шероховатости поверхности характеризуется минимумом. Это позволяет объяснить сущность «приработки» при Т.: степень шероховатости трущихся поверхностей изменяется таким образом, чтобы при заданной нагрузке значение ц. было минимальным.

Следует отметить, что молекулярно-механич. теория Т. позволяет определить зависимость коэфф. Т. от природы тел и внешних условий лишь для стационарных режимов Т., т. е. в условиях, обеспечивающих воспроизводимость образующихся на поверхности слоев с малым сдвиговым сопротивлением; кроме того, в этой теории не учитываются реологические свойства полимеров.

Зависимость трения от скорости скольжения и температуры рассматривается теорией, согласно к-рой Т. обусловлено термо-флуктуационными процессами образования и разрушения молекулярных связей в зоне фрикционного контакта. Разрушаемая связь преодолевается тепловым движением, энергия к-рого характеризуется величиной кТ (к — константа Больцмана), а роль тянущей силы, равной и противоположно направленной силе F, состоит лишь в понижении энергии активации U этого процесса. Для полимеров в высокоэластич. состоянии (Шалло-мах А.):

_ U-yF

v=Be кТ (4)

где В и у — константы. Расчеты по ф-ле (4) хорошо согласуются с экспериментальными данными при малых значениях N и больших F.

В соответствии с молекулярно-кинетич. теорией Т. (Г. М. Бартенев) скольжение полимера по гладкой поверхности более твердого контртела осуществляется путем тепловых перескоков полимерных сегментов из одного положения сцепления в другое. Скорость скольжения связана со временем релаксации 6 выражением:

U—yF

6 1 V fcT У О У 2nyF w

где X — среднее расстояние между соседними положениями равновесия цепи, It — видоизмененная функция Бесселя первого порядка 1 рода. Использование суперпозиции принципа температурно-временного позволяет установить связь между скоростью скольжения (частотой воздействия на выступ) и темп-рой и объяснить основные особенности зависимостей F(v) и F(Г) в широком интервале скоростей и темп-р.

Продолжительность неподвижного контакта влияет на силу трения покоя F„ («стоп-эффект»). Зависимость F„ от времени t описывается выражением (И. В. Крагельский):

Fn = Fx-(Fx-FQ)e-»t (6)

где F0 и F,,,, — значения силы трения при t=0 и *=оо соответственно, п — константа, характеризующая реологич. свойства полимера и степень шероховатости соприкасающихся поверхностей.

Пары трения должны удовлетворять след. требованиям: максимальный коэфф. Т. для фрикционных материалов и минимальный для антифрикционных; отсутствие склонности к задиру (заеданию), т. е. исключение возможности перехода внешнего Т. во внутреннее; малый износ; стабильное значение силы Т.; высокие теплопроводность и термостойкость. Перечисленные свойства определяются физико-химич. свойствами тел, участвующих в Т., и среды, в к-рой они находятся; режимом Т. (нормальной нагрузкой, скоростью относительного перемещения, темп-рой на поверхности контакта); конструктивными особенностями узла Т., из к-рых важнейший — коэфф. взаимного перекрытия (отношение номинальной поверхности меньшей из двух трущихся деталей к поверхности Т.). Обычно в узлах Т. находят применение не полимеры в чистом виде, а композиционные материалы с различными наполнителями, имеющие большую теплостойкость и теплопроводность.

Коэфф. Т. экспериментально определяют на трибо-метрах, позволяющих измерять значения N, F и Т в зоне фрикционного контакта; при этом оценивают степень шероховатости поверхностей. О стандартизованных методах определения коэфф. Т. и степени истирания см. в ст. Испытания пластических масс, Испытания резин, Испытания химических волокон.

Данная пара Т. не может характеризоваться одним значением коэфф. Т., так как он зависит от режима Т. и конструкции узла Т. Напр., коэфф. Т. резиновых шин по сухому асфальту равен 0,7—0,8, по мокрому — 0,15—0,25.

Взаимодействие смазки с полимером менее эффективно, чем с металлом. Природа Т. полимеров в присутствии жидкой смазки мало изучена. Наиболее вероятны след. механизмы смазочного действия: формирование двойного электрич. слоя толщиной порядка 100 А, к-рый ослабляет межмолекулярное взаимодействие при соприкосновении (для полимеров с низким модулем упругости); растворение поверхностного слоя полимера смазкой. Хорошими смазочными материалами служат амиды олеиновой и стеариновой к-т для полиэтилена, вода — для поликапролактама и фторопластов, мыла — для резин.

Полимеры в узлах Т. часто оказывают самосмазывающее действие, понижая сдвиговое сопротивление более жесткого контртела. Эффективное смазочное действие оказывает тонкое полимерное покрытие, нанесенное на поверхность контакта в парах металл — металл. При больших нагрузках и высоких темп-рах применяют покрытие из пористого металла (сталь, бронза), поры к-рого заполнены фторопластом.

Лит.: Белый В. А. [и др.], Трение и износ материалов

на основе полимеров, Минск, 1976; Б и л и к Ш. М., Пары

трения металл — пластмасса в машинах и механизмах, М.,

1966; Бартенев Г. М., Лаврентьев В. В., Трение

и износ полимеров, Л., 1972; КрагельскийИ. В., Трение и износ, 2 изд., М., 1968; его же, Механика полимеров, № 5,797 (1972). И. В. Крагелъский.

ТРЕХМЕРНЫЕ ПОЛИМЕРЫ, сшитые полимеры, сетчатые полимеры, пространственные полимеры (network polymers, drei-dimensionale Polymere, polymeres tridimensionnels) — полимеры, цепи которых соединены между собой химическими связями с образованием единой пространственной структуры — полимерной сетки. Т. п. получают соединением (сшиванием) макромолекул полимеров или отверждением реакционноспособных оли-гомеров.

Особенности образования и структура Т. п. При сшивании макромолекул обычно образуются поперечные ковалентные связи. Такой способ создания Т. п. наиболее широко используется для получения редкосетчатых эластичных полимеров вулканизацией каучуков (см. Вулканизационная сетка, Вулканизация) или радиационным сшиванием полимеров. В нек-рых Т. п. поперечные связи имеют ионную или ионно-координационную природу. Такие связи лабильны и способны в определенных условиях обратимо разрушаться при сохранении структуры исходных макромолекул (см. Иономеры, Карбоксилатные каучуки).

Отверждение полифункциональных мономеров или олигомеров, осуществляемое по механизмам полимеризации или поликонденсации, наиболее широко используется для получения густосетчатых полимеров в производстве пластиков, лаков, клеев, герметиков. Полифункциональные олигомеры все шире применяются и в производстве редкосетчатых эластомеров (см., напр., Жидкие каучуки, Полиуретаны).

Многообразие типов Т. п., способов и условий синтеза, а также сложности исследования их структуры вследствие нерастворимости этих полимеров и неспособности их переходить в вязкотекучее состояние затрудняют обобщение закономерностей образования и

установление взаимосвязи между структурой и свойствами.

Закономерности образования Т. п. описываются статистич. теорией гелеобразования, рассматривающей этот процесс как поперечное соединение полимерных цепей или как их рост и разветвление с возникновением на определенной стадии реакции бесконечной пространственной сетки (геля), содержащей не связанные с ней цепи (золь). Статистич. теория гелеобразования при сшивании полимеров или при полимеризации и поликонденсации с участием полифункциональных мономеров, развитая П. Флори, В. Стокмайером и др. с использованием комбинаторных методов, базируется на след. допущениях: реакционная способность всех функциональных групп одинакова и не зависит от глубины протекания реакции, отсутствует внутримолекулярная циклизация, реакция протекает в гомогенной среде. М. Гордоном и др. для статистического анализа гелеобразования использовалась теория ветвящихся (каскадных) процессов, позволяющая учитывать неодицако-вую и изменяющуюся реакционную способность функциональных групп, а также внутримолекулярную циклизацию.

Результаты статистич. расчетов позволяют установить глубину реакции в момент возникновения сетки (в точке гелеобразования), выход золь-фракции и концентрацию узлов в сетке по содержанию функциональных групп в исходной системе и степени их превращения. Сложность расчетов и отклонения структуры образующихся Т. п. от статистически ожидаемой в решающей степени определяются природой полимеров, мономеров и олигомеров, соотношением функциональных групп в них и механизмом протекающих реакций.

Сопоставление структурных параметров реальных Т. п. с теоретически ожидаемыми по статистич. теории внесло наибольший вклад в современные представления об особенностях формирования Т. п. и их молекулярной структуре. Согласно этим представлениям, полимерная сетка рассматривается как пространственная < структура, образованная полимерными цепями, соединенными между собой в узловых точках (узлах). Число цепей, сходящихся в одном узле, наз. функциональностью полимерной сетки (/). Чаще всего /=4; в этом случае сетка наз. тетраэдриче-ской. Важнейшие структурные характеристики полимерной сетки: мол. масса (Мс) отрезка цепи, заключенного между узлами, частота ее узлов, к-рая характеризуется числом цепей (Л/с), заключенных между узлами сетки, в е

страница 188
< 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 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225 226 227 228 229 230 231 232 233 234 235 236 237 238 239 240 241 242 243 244 245 246 247 248 249 250 251 252 253 254 255 256 257 258 259 260 261 262 263 264 265 266 267 268 269 270 271 272 273 274 275 276 277 278 279 280 281 282 283 284 285 286 287 288 289 290 291 292 293 294 295 296 297 298 299 300 301 302 303 304 305 306 307 308 309 310 311 312 313 314 315 316 317 318 319 320 321 322 323 324 325 326 327 328 329 330 331 332 333 334 335 336 337 338 339 340

Скачать книгу "Энциклопедия полимеров. Том 3 (Полиоксадиазолы-Я)" (21.36Mb)


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

 

 

Реклама
купить зарядку на гидроскутер в чите
цена привод belimo bf230 vim
основание для мебели профельной трубы производство
фестивали в смоленске в 2017 году

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
(24.06.2017)