На главную

Статья по теме: Ориентация кристаллических

Предметная область: полимеры, синтетические волокна, каучук, резина

Скачать полный текст

В работах Каргина и Соголовой [2] ориентация кристаллических полимеров рассматривается как фазовое превращение, связанное с разрушением беспорядочно ориентированных кристаллов и возникновением кристаллов, ориентированных по одному направлению. В таком случае разупорядочива-пие в положении звеньев цепей при второй ориентации будет выражено более сильно, чем при первой ориентации, так как здесь разрушаются все кристаллы (при первой ориентации сохраняются кристаллы, расположенные вдоль оси ориентации). Поэтому условия для протекания релаксационных процессов при второй ориентации будут более благоприятны, что приводит к большему изменению плотности полимера. Подчеркнем еще раз, что это повышение плотности может быть связано как с установлением порядка в неупорядоченных областях [13], так и с повышением степени кристалличности (поскольку кристаллизация полимеров также является релаксационным процессом).[6, С.106]

Данные о морфологии быстрокристаллизующегося полихлоро-прена показали, что на границе раздела с наполнителем происходит ориентация кристаллических образований, возникновение которых обусловлено высокой плотностью зародышей кристаллизации и возможностью роста кристаллических структур только в направлении, перпендикулярном поверхности раздела. При этом наполнитель оказывает на кристаллизацию действие, аналогичное созданию дополнительного напряжения, в поле которого протекает кристаллизация [137].[5, С.71]

Дальнейшее вытягивание сопровождается кристаллизацией. Поскольку аморфная и кристаллическая фазы не существуют независимо друг от друга, го вместе с продолжающимся распрямлением макромолекул аморфной фазы происходит и постепенная ориентация кристаллических областей. Особенно убедительные доказательства одновременности ориентации в двух фазах были представлены Дамблто-[1, С.133]

В вулканизатах с моносульфидными поперечными связями число зародышей значительно меньше, а следовательно, меньше и ориентация цепей каучука до деформации. Поэтому при растяжении в этом случае возможно образование как фибриллярных, так и ламеллярных кристаллов. При этом уменьшается и степень кристалличности, и ориентация кристаллических образований в направлении растяжения и, соответственно, статическая прочность вулканизата.[4, С.260]

На кривой нагрузка — удлинение кристаллических полимеров выделяют три характерные области (рис. 11.10). В области / деформация пропорциональна удлинению и происходит в основном за счет деформации аморфной части полимера. Структура материала при этом не меняется. При переходе от области / к области // в точке перегиба в образце возникает утоненный участок (один или несколько), длина которого быстро увеличивается. Этот участок называют шейкой. На стадии роста шейки происходит ориентация кристаллических структур в направлении вытяжки, исчезновение (плавление) тех кристаллических областей, которые оказались расположенными перпендикулярно направлению растяжения, и рост новых, ориентированных по направлению растяжения. В области // полимеру свойственны высокие прочность и удлинение. То напряжение, при котором под влиянием механических нагрузок происходит процесс плавления существовавших в полимере кристаллических областей и образование новых, ориентированных в направлении растяжения, называют напряжением рекристаллизации. Рекристаллизация приводит к тому, что в области III деформируется уже новый прочный материал — шейка, деформация которого заканчивается разрывом образца (точка А).[3, С.31]

Зародышеобразующее действие микрогетерогенных серных вулканизационных структур сказывается и на поведении серных вулканизатов при растяжении. При исследовании НК, цыс-полибутадиена, 1,4-г{ыс-полиизо-прена и полихлоропрена [126; 131; 132] показано, что резины, содержащие полисульфидные связи, начинают кристаллизоваться при меньших деформациях, степень кристалличности быстрее возрастает с деформацией, а предельная степень кристалличности оказывается выше, чем у резин, содержащих моносульфидные и С—С поперечные связи. Роль кристаллических областей при разрушении резины обычно рассматривают (А. П. Александров, Ю. С. Лазуркин, 1944 г.; Д. Джи, 1947 г.; Л. Вуд, 1948 г.) сходной с ролью частиц усиливающего наполнителя, поэтому повышенной статической прочности можно ожидать при повышении степени кристалличности, уменьшении размеров кристаллических образований и усилении ориентации аморфной фазы [125]. Если при изотермической кристаллизации наличие в полисульфидных вулканизатах большого числа дисперсных частиц вулканизационной структуры препятствует росту ламеллярных кристаллов (со складчатыми цепями), то при деформации они благодаря ориентации граничного слоя каучука способствуют образованию фибриллярных кристаллов (с вытянутыми цепями) и увеличению степени кристалличности. Можно полагать, что в результате перегруппировки слабых связей в составе микрогетерогенных вулканизационных структур усиливается и ориентация кристаллических образований в направлении растяжения.[4, С.260]

Полиэтилен высокой плотности с высокой степенью кристалличности может быть переработан в волокна экструзией из расплава с последующей вытяжкой, при которой происходит ориентация 'кристаллических частей полимера. Полученные таким образом волокна обладают интересными физическими, химическими, механическими и электрическими свойствами. Благодаря очень низкой относительной плотности полиэтилена (0,96) полученные из него волокна являются самыми легкими из всех существующих. Полимер может быть переработан в моноволокно, филаментарные нити или штапель. Большая часть волокна перерабатывается в такие изделия, как рыболовные сети, канаты, фильтровальные ткани, изоляции электрокабелей и т. д. 3430-3452 Патентуются способы улучшения накрашиваемое™ полиэтиленовых волокон 345з-з459 и данные Об их стойкости к облучению 346°.[7, С.294]

Ориентация кристаллических полимеров сопровож-[2, С.151]

Ориентация кристаллических областей в волокнах, сформованных из расплава полипропилена с добавлением 10 % кальцита, глинозема или талька сходна с ориентацией в волокнах, формованных из расплава «чистого» (без добавок) изотактического полипропилена. Показано, что в волокнах с наполнителем факторы ориентации Германса-Стейна коррелируют с напряжением формования таким же образом, как в волокнах из «чистого» изотактического полипропилена (рис. 8.25).[8, С.176]

Ориентация кристаллических областей в раздутых трубчатых пленках из изотактического полипропилена измерялась Симомурой с соавторами [71] и Чоем и Уайтом [72]. Было показано, что кристаллографическая ось b стремится расположиться перпендикулярно к поверхности пленки. Типичные примеры полюсных фигур и факторов двухосной ориентации приведены на рис. 9.16 и 9.17 соответственно.[8, С.206]

Ориентация кристаллических областей, максимальная в поверхностных слоях, близка к одноосной в направлении оси с, совпадающей с направлением течения, что было показано уже в первых работах. В сердцевине ориентация практически отсутствует. Отклонение главной оси от продольного направления (направления течения расплава) составляет несколько градусов. Структурные характеристики подобны таковым для рядных структур. By и Уайт [94] с помощью анализа полюсных фигур показали, что ось Ъ стремится занять положение в направлении вглубь изделия, а ось а ориентирована между направлением течения и направлением по ширине изделия (поперечным направлением). Типичные для полиэтилена полюсные фигуры и «ориентационные треугольники» факторов двухосной ориентации показаны на рис. 10.13и 10.14.[8, С.230]

Ряд исследователей изучали ротационное формование изделий из полиэтилена [33-38]. В таких изделиях наблюдалась сферолитная структура и небольшая ориентация кристаллических областей [33].[8, С.233]

Полный текст статьи здесь



ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ МЕХАНИКА СТУДЕНТАМ!!!
Задачи по теоретической механике из сборника курсовых работ под редакцией А.А. Яблонского, Кепе, Диевского. Быстро, качественно, все виды оплат, СМС-оплата.
А также: Готовые решения задач по теормеху из методичек Тарга С.М. 1988 и 1989 г. и задачника Мещерского. Решение любых задач по термеху на заказ.
Если Вам нужны решения задач по Физике из методички Чертова А.Г. для заочников, а также решебнки: Прокофьева, Чертова, Воробьёва и Волькинштейна. Решение любых задач по физике и гидравлике на сайте fiziks.ru
Что самое приятное на любом из этих сайтов Вы можете заказать решение задач по другим предметам: химия, высшая математика, строймех, сопромат, электротехника, материаловедение, ТКМ и другие.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Петухов Б.В. Полиэфирные волокна, 1976, 271 с.
2. Рейтлингер С.А. Проницаемость полимерных материалов, 1974, 271 с.
3. Брацыхин Е.А. Технология пластических масс Изд.3, 1982, 325 с.
4. Донцов А.А. Процессы структурирования эластомеров, 1978, 288 с.
5. Липатов Ю.С. Физическая химия наполненных полимеров, 1977, 303 с.
6. Каргин В.А. Избранные труды структура и механические свойства полимеров, 1979, 452 с.
7. Коршак В.В. Химия и технология синтетических высокомолекулярных соединений Том 9, 1967, 946 с.
8. Уайт Д.Л. Полиэтилен, полипропилен и другие полиолефины, 2006, 251 с.

На главную