химический каталог




Высокомолекулярные соединения

Автор A.M.Шур

м самого полимера вследствие уменьшения его толщины и ориентации макромолекул. Так как силы адгезии могут достигать величины порядка 3000 кг/см2, что превосходит техническую прочность каждого из компонентов композиции, большое значение имеют структура наполнителя (анизотропность, волокнистость, слоистое строение) и другие факторы, определяющие его механическое поведение. Поэтому у резин, содержащих легко расщепляемые на чешуйки графит или тальк, усиливающий эффект наполнителя очень мал несмотря на высокую адгезию полимера к нему. Напротив, усиливающий эффект очень велик у таких наполнителей, как ткань, хлопковые очесы, древесный шпон, бумага и другие слоистые и волокнистые материалы.

* Стеклопласты как бы копируют структуру костей животных (твердый хрупкий апатит, залитый мягким коллагеном) и бамбука (мягкая целлюлоза с прочным скелетом из Si02). При этом связующий материал, деформируясь от нагрузки, передает ее армирующему посредством касательных напряжений.

Широкое практическое применение нашли армированные пластики* (текстолиты, стеклопласты, углепластики), как называют" композиции, состоящие из полимеров и высокопрочных волокон (стеклянные, химические и синтетические волокна, ткани и маты на их основе, графитовое волокно, превышающее по прочности стальное, а также угольное волокно, борное и т д.).

Большой интерес с точки зрения получения материалов высокой механической прочности для космических целей представляют такие армирующие наполнители, как нитевидные монокристаллы окиси алюминия, карбидов кремния и бора, графита и т. д. (так называемые «усы»), у которых удельная прочность (отношение прочности к плотности) значительно выше, чем у непрерывных стальных и стеклянных волокон * [54].

В армированных пластиках удается сочетать высокую прочность, характерную для волокнистых материалов, с упругостью, свойственной полимерам; при этом волокно выполняет функцию армирующего материала, а полимер — роль связующего, служащего для передачи напряжения во время деформации образца от волокна к волокну и скрепляющего их между собой. Связующее, таким образом, обеспечивает большую одновременность работы всех волокон, более согласованное сопротивление разрыву, что и приводит к возрастанию прочности. Особенно велики подобные эффекты в тех случаях, когда волокна ориентированы в направлении деформирующего усилия параллельно друг другу, как, например, в СВАМе [55] (стекловолокнистый анизотропный материал), где прочность на разрыв достигает величины порядка 50 ООО кгс/см2 и даже выше.

Известное сходство по своей структуре с армированными пластиками имеют так называемые нетканые текстильные материалы [56], напоминающие войлок; при производстве некоторых из них трудоемкие процессы прядения и ткачества заменяются склеиванием волокон между собой растворами или дисперсиями полимеров.

В соответствии с представлением о том, что идеально наполненный полимер является системой тонких адсорбированных пленок высокомолекулярного вещества, фиксированных между частицами наполнителя и удерживаемых силами адгезии, прочность полимерной композиции должна повышаться с увеличением суммарной поверхности этих частиц, т. е. с возрастанием их числа и уменьшением их размеров. Однако по мере увеличения дисперсности и количества наполнителя все труднее становится осуществить равномерное распределение сравнительно небольшого объема полимера по огромной поверхности наполнителя. Поэтому практически прочность растет только до достижения определенного оптимального предела наполнения, после чего она снова падает.

* «^сы», которые выращиваются практически без дефектов из пересыщенных паров соответствующих веществ, имеют прочность, близкую к теоретической.

В случае когда полимер находится в высокоэластическом состоянии, роль наполнителя не обязательно сводится к повышению разрывного напряжения, а скорее к увеличению работы, необчодимой для разрушения образца. Эта работа, равная площади, заключенной между кривой деформации, осью абсцисс и ординатой ВС, может иметь различное значение даже при одном и том же разрывном напряжении (рис. 142).

Работа Л, отнесенная к единице объема наполненного или чистого полимера, называется его энергией упругости Мерой у прочняю-щего действия наполнителя служит величина ДЛ — изменение энергии упругости, обусловленное введением наполнителя Наполнители, увеличивающие энергию упругости полимера, называются активными в отличие от инертных, или неактивных, не повышающих этой

энергии. Такое деление наполнителей носит условный характер, так как даже неактивные наполнители оказывают известное усиливающее действие (см. ниже).

= ^ODBC)

Возрастание величины А у активных наполнителей объясняется тем, что полимер обволакивает частицы наполнителя, ? Т прочно связывается с ним в виде ориентированных пленок *. Мерой прочности этой связи обычно служит убыль свободной энергии системы, вызванная смачиванием 1 см2 поверхности наполнителя полимером и равная разности (SH_B — Sh-k) , где SH-b и SN_„ — удельные поверхностные энерги

страница 199
< 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

Скачать книгу "Высокомолекулярные соединения" (7.26Mb)


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

 

 

Реклама

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
(20.02.2017)