химический каталог




Энциклопедия полимеров. Том 3 (Полиоксадиазолы-Я)

Автор главный редактор В.А.КАБАНОВ

ия может изменяться, напр. от упруговязкого к термофлуктуационному. -В случае сшитых полимеров на П. влияет мол. масса Мс участков макромолекул, заключенных между узлами сетки. По мере уменьшения Мс (увеличения числа поперечных связей) П. растет, однако затем снижается из-за потери гибкости цепей и увеличения числа структурных дефектов сетки.

П. ориентированных полимеров сильнее зависит от М, чем изотропных. Коэффициент у в ур-нии долговечности с ростом М уменьшается (см. Прочность химических волокон).

Для пространственно-структурированных полимеров основным фактором, повышающим П., являются струк-г туры, образуемые активными наполнителями (напр., сажекаучуковые структуры в резинах). Введение пластификаторов снижает П. полимеров, особенно твердых. П. зависит также от характеристик элементов надмолекулярной структуры (размеры, форма, внутреннее строение, степень устойчивости и др.). Их изменение позволяет получить большое разнообразие прочностных свойств в пределах каждого физич. состояния полимера.

Влияние немеханических воздействий на прочность. Под влиянием радиационного излучения, поверхностно-активных веществ и химически активных сред в полимерах развиваются процессы, влияющие на разрушение. Роль указанных воздействий в изменении временнбй зависимости П. т=/(ст) определяется значением о. При больших о долговечность мала, и внешние факторы не успевают воздействовать на разрушение. По мере уменьшения напряжения т увеличивается, и роль процессов, влияющих на разрушение, становится существенной.

В случае действия поверхностно-активной среды П. зависит от интенсивности взаимодействия молекул среды с молекулами полимера и скорости поверхностной

• диффузии молекул среды. Бели стартовая скорость poll ста трещины . сравнима - со скоростью поверхностной, J диффузии, то т в меньшей степени зависит от а. Если же ( скорость роста трещины больше скорости диффузии,' ! характер зависимости т—/(о) такой же, как и в неактивной среде. Кроме того, среда приводит к перегруппиров[ ке. атомов в момент, разрыва химич. связи и снижает 1 энергию активации разрушения. Активная среда может изменить механизм и характер разрушения, напр. ини• циировать развитие трещин «серебра», вызвать образование пучка трещин в вершине начальной трещины. Длительное пребывание в жидких средах, кроме того,

1 приводит к изменению прочностных свойств полимеров вследствие набухания.

Химически агрессивные среды (озон, к-ты и др.) вызывают растрескивание полимерных материалов.

' В случае высокоэластичных материалов стойкость к рас^ трескиванию, зависит от деформации и, в частности,

i достигает минимального значения при растяжениях

; 10—20% (см. Озонное старение).' ,

Лит.: Бартенев Г. М., Зуев Ю. С, Прочность и разрушение высокоэластических материалов, М.— Л., 1964 Гуль В. Е.,? Структура и прочность полимеров, М., 1971' Разрушение, пер. с англ., т. 1, под ред. Ишлинского А. Ю., М., ,1973; Панасюк В. В., Предельное равновесие хрупких тел с трещинами, К., 1968; Регель В. Р.,Слуцкер

' А. И., Томашевский Э. Е., Кинетическая природа

; прочности твердых тел, М., 1974; Разрушение твердых полимеров, под ред. Роузена Б., 1971; Черепанов Г. П., Механика хрупкого разрушения, М., 1974; And г е w 'а Е. Н., Facture in polymers, Edinburgh — L. (1968); У орд И., Механические свойства твердых полимеров, М., 1975; Голь'денблат И. И., Копна в В. А., Критерии прочнос-ти_и пластичности „конструкционных материалов, М., 1968; Писаренко Г. С, Лебедев А. А., Сопротивление" материалбв деформированию и разрушению при сложном напряженном состоянии, Киев, 1969; Кузьменко В. А., Новые схемй деформирования твердых тел, Киев, 1973 (см.

? также лит. к ст. Долговечность). Г. М. Бартенев.

ПРОЧНОСТЬ ХИМИЧЕСКИХ ВОЛОКОН (strength of chemical fibres, Festigkeit von Chemiefasern, resistance a rupture des fibres chimiques). Прочностные показатели , применяются для характеристики различных, в том числе технич., волокон, к-рые в изделиях (шинах, конвейерных лентах, армированных пластиках и др.) подвергаются значительным механич. нагрузкам. К таким показателям относятся: разрывная нагрузка Рр в н(кге); предел прочности (или просто прочность) ор в н/м2(кгс/мм2); относительная прочность Р0 в н/текс (гс/текс); долговечность (при заданных темп-ре и механич. .напряжении). Особенно часто долговечность используется при оценке условий длительной эксплуатации изделий в случае статич. нагружения (см. также Испытания химических волокон). Для характеристики изделий важна также «ударная прочность» волокон, определяемая в условиях высокоскоростного нагружения при скоростях деформации, составляющих десятки, а иногда и сотни м/сек. П. х. в., как и прочность (П.) др. твердых тел, зависит не только от вида материала, но и qT условий определения — темп-ры, времени и закона деформирования. Между показателями П. волокон и материалов на их основе при заданном механич. напряжении существует определенная зависимость.

Всё приведенные показатели определяют П. х. в. в расчете на начальное сечение недеформированного образца.- В ряде случаев показатели следует относить к истинному сечению образца в момент разрыва, к-рое обратно пропорционально деформации. Т. к. доля упругой деформации в момент разрыва невелика (1—2%), суммарную деформацию можно принять как сумму высокоэластич. и пластич. составляющих. Тогда фак-тич. значения ар и Р0 определяют по ф-лам:

Оф = ор(1 + еэ + еп)=^ар(1-Ье) (1)

Рф = Р0(1+еэ + еП)^Р0(1 + г) <2>

где еэ, е„, 8 — значения соответственно высокоэластич., пластич. и полной относительной деформации растяжения.

235

ПРОЧНОСТЬ ХИМИЧЕСКИХ ВОЛОКОН

236

до разрыва на порядок П. изменяется в среднем в 1,08 раза. Поэтому при времени нагружения 10—30 сек П. оказывается в ~2 раза меньше, чем при скорости деформирования, равной скорости распространения упругих волн в образце.

Экстраполяцией температурной зависимости П. волокон разных видов, измеренной в интервале от —195 до

Зависимость прочности волокон от темп-ры: 1 — полиак-рилонитрильное волокно (нитрон), 2 — поливинил-спиртовое (винол, винилон), 3 — полиамидное (анид, най-лон-6,6), 4 — полиэфирное (лавсан, терилен); 5 — полиамидное (фенилон, номе кс), в— полиимидное (ари-мид ПМ).

200СС, к 0 К можно рассчитать, что П. волокон при абсолютном нуле в 2—3 раза выше, чем при 20°С. Изменение П. с повышением темп-ры в значительной степени зависит от структуры полимера и волокна (см. рис.). Обычно предельная темп-ра эксплуатации волокон из аморфно-кристаллич. полимеров на 50—150°С ниже темп-ры плавления, волокон из аморфных полимеров — близка к темп-ре стеклования.

На П. х. в. определяющим образом влияет их структура. Разрыв волокон происходит по аморфным участкам структуры, где число цепей на 10—30% меньше, чем в плотно упакованных кристаллич. участках. П. реальных волокон сильно зависит от степени разориен-тации цепей в аморфных участках. Для высокопрочных и высокомодульных волокон средний угол разориента-ции составляет обычно 2,5—10°. П. х. в. зависит также от разницы в длинах молекулярных цепей в аморфных участках. С ростом ориентации и степени кристалличности разница в длинах цепей уменьшается.

П. х. в. связана с их степенью полимеризации зависимостью: Op=aбесконечно большой мол. массе; М' и М — средняя мол. масса полимера и концов макромолекул, не подвергающихся разрыву, а «вытаскиваемых» при растяжении образца; % — коэффициент, учитывающий характер межмолекулярных взаимодействий. Из этой зависимости видно, что П. х. в. сильно зависит от мол. массы только при малых ее значениях. При мол. массах более 30 000—60 000 она мало изменяется. Однако на П. х. в. влияет присутствие в полимере низкомолекулярных фракций. Поэтому часто технич. П. х. в. тем больше, чем больше мол. масса, т. к. повышение средней мол. массы уменьшает количество низкомолекулярных фракций.

Технич. П. волокон в большой степени зависит от наличия различных дефектов: трещин, участков с дефектной структурой, гетерогенности волокна по слоям и др. Наличие слабых мест вызывает местную концентрацию напряжений. Обычно П. тем выше, чем при прочих равных условиях меньше толщина и длина образца при разрыве. Так, при длине образцов в 10—50 см П. на 10—30% меньше, чем при длине 0,1—0,5 см.

Технич. П. волокон и нитей определяется как среднее для ряда измерений или как средняя П. при разрыве группы волокон. При этом большую роль играет неравномерность прочности отдельных волокон. Чем она больше, тем ниже полученная средняя П. В одной и той же нити П. волокон может различаться в несколько раз. Поэтому при групповом испытании П. оказывается ниже, чем при испытании одиночных волокон, примерно на 10—40%.

На П. х. в. и изменение ее во времени большое влияние оказывает окружающая среда. Влага, органич. жидкости или др. пластификаторы повышают подвижность структурных элементов волокон и приводят к росту удлинения при разрыве, понижению П. и модуля. Химич. реагенты, фотохимич. воздействия, ионизирующее излучение приводят к деструкции, уменьшению мол. массы, изменению химич. строения макромолекул и снижению П. Сшивание обычно не сопряжено с понижением П. х. в. (если при этом не происходит заметная перестройка надмолекулярной структуры), но повышает модуль. В результате химической модификации П. х. в. обычно резко снижается как из-за значительного изменения надмолекулярной структуры волокна и уменьшения числа проходных цепей на единицу сечения волокна, так и из-за протекания одновременно с модификацией процессов деструкции и пластификации.

Лит.: К у к и н Г. Н., Соловьев А. Н., в кн.: Свойства и особенности переработки химических волокон, М., 1975; Кудряшова Н. И., Кудряшов Б. А., Высокоскоростное растяжение текстильных материалов, М., 1974; Перепелкин К- Е., в кн.: Теория формования химических волокон, М., 1975; Перепелкин К. Е., Механика полимеров, Мб, с. 845—856 (1966); Р е г е р е I k 1 п К. Е„ Faserforschung und Textlltechnik, 25, 251—267 (1974). См. также лит. к ст. Прочности», Долговечность. К

страница 65
< 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
прокат звукового оборудования
экран настенный для проектора
отели в нижнем новгороде цены
http://taxiru.ru/shashechki-30-sm/

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
(13.12.2017)