На главную

Статья по теме: Происходят структурные

Предметная область: полимеры, синтетические волокна, каучук, резина

Скачать полный текст

При охлаждении расплава в форме в нем происходят структурные изменения, определяющие физико-механические свойства изделия. Кристаллизующиеся полимеры в некоторой степени восстанавливают кристаллическую структуру, что сопровождается значительной усадкой изделий. Скорость и степень охлаждения материала в поверхностных слоях, соприкасающихся с холодными стенками формы, и внутренних неодинаковы. В результате этого в изделиях создаются усадочные (термические) внутренние напряжения.[4, С.283]

Предлагаемый метод расчленения процесса переработки полимеров на элементарные стадии иллюстрируется схемой, приведенной на рис. 1.16. Исходное сырье подготавливается к формованию, проходя через серию элементарных стадий. Эти элементарные стадии могут предшествовать формованию или осуществляться одновременно с ним. Во время этих стадий и после них происходят структурные превращения. Наконец, могут понадобиться отделочные операции (типографское нанесение надписей, отделка и т. д.), выполняемые после окончания процессов формования структуры.[2, С.34]

Даже при таких малых деформациях кажущийся модуль Юнга Е зависит от скорости деформирования. Это указывает, что Е неоднозначно определяется энергией упругого деформирования угловых связей в цепях, длиной связей и межмолекулярными расстояниями, но, кроме этого, характеризуется чувствительностью ко времени смещений атомов и небольших атомных групп. В следующей области деформации (1—5%) напряжение и деформация уже не пропорциональны друг другу. Здесь происходят структурные и конформационные перестройки, которые обратимы механически, но не термодинамически. В этом случае говорят о неупругом (вязкоупругом в узком смысле), или параупругом, поведении. За пределом вынужденной эластичности начинается сильная переориентация цепей и ламеллярных кристаллов, а сам процесс обычно носит название «пластическое деформирование». Под чисто пластическим деформированием можно понимать переход от одного равновесного состояния к другому без внутренних напряжений. Последнее особенно важно в связи с тем, что следующая после предела вынужденной эластичности деформация связана главным образом с механически обратимыми неупругими конфор-мационными изменениями молекул, а не с их перемещением друг за другом. До тех пор пока не достигнуто состояние равновесия с помощью соответствующей термообработки, сильно вытянутые образцы могут в значительной степени возвращаться в исходное состояние после снятия напряжения. Исходя из содержания настоящей книги, основное внимание следует уделять не процессам, вызывающим или сопровождающим молекулярную переориентацию (которая в основном понимается как эффект упрочнения), а процессам повреждения, т. е. разрыва цепи, образования пустот и течения. Последние процессы постепенно нарастают в области деформаций сразу же за пределом вынужденной эластичности вплоть до окончательного разрушения. К. числу процессов, вызывающих повреждения, следует также отнести явление вынужденной эластичности при растяжении или образование трещины серебра в стеклообразных полимерах, которые будут рассмотрены в гл. 9.[1, С.38]

Процесс изготовления формовых резиновых изделий включает две стадии: 1) формование резиновой смеси, в результате которого приобретается форма готового изделия; 2) вулканизация резиновой смеси, в результате чего происходят структурные изменения в строе-[3, С.318]

Степень термофиксации определяли по изменению физико-механических показателей, плотности, кристалличности и показателю двойного лучепреломления волокна. Все эти показатели претерпевают заметные изменения в области температур 20—60°С и выше. Прочность волокна возрастает с 32,6 до 38,7 сН/текс; удлинение изменяется экстремально, достигая максимального значения (17,5%) при 50 °С и снижаясь затем до 15,4 при 95 °С. Модуль упругости в мокром состоянии начинает заметно возрастать при 70 °С, увеличиваясь при 93 °С до 127 сН/текс. Одновременно происходят структурные изменения волокна. Показатель двойного лу--чепреломления возрастает с 0,0350 при 20 °С до 0,0380 при 60 °С; плотность волокна возрастает с 1496 до 1512 кг/м3, а кристалличность— с 31,4 до 48,8%. Приведенные данные указывают на большую значимость термофиксации в производстве высокомодульного волокна. Следует также отметить, что без термофиксации после резки усадка волокна достигает 20—25%, что помимо ухудшения качества волокна ведет также к снижению производительности машины для формования.[5, С.291]

Образование переходного слоя может рассматриваться как возникновение третьей фазы в смеси вследствие локальной диффузии на границе раздела и других причин. Действительно, наличие такого слоя обнаружено методами ДТА [414] и радиотермолюми-несценции [415] для смесей эластомеров. Для композиции на основе двух кристаллических полимеров метод радиотермолюминесценции был применен авторами работы [416]. Исследование смеси полиэтилена низкого давления с сополимером формальдегид — диоксолан в широком диапазоне составов показало, что при малых добавках сополимера (до 2%) максимум свечения, отвечающий температуре стеклования ПЭ, смещается в сторону более низких температур, а в области 5—40% сополимера положение максимума остается постоянным. При малых добавках ПЭ к сополимеру (до 1%) также наблюдается сдвиг максимума, характерного для сополимера. Добавки 10% сополимера к ПЭ и 5% ПЭ к сополимеру приводят к появлению в системе новых максимумов. Полученные данные указывают на то, что при смешении кристаллических полимеров происходят структурные изменения в межфазных областях, обусловленные взаимодействием компонентов в пределах аморфных областей. При малых-добавках наблюдается один смещенный пик свечения. При повышении содержания второго компонента образуются две аморфные фазы, что приводит к появлению двух смещенных температур стеклования. Как видно, взаимное влияние компонентов в смеси может приводить к тому, что Тс одного полимера в смеси с другим повышается по сравнению с наблюдаемой для чистого полимера (ПС в смеси с ПБ, ПВА, ПВХ и др.). Во всех исследованных случаях ПС преобладал в смеси, т. е. является непрерывной фазой. Величина смещения Тс зависит от природы компонентов и возрастает с ростом разности коэффициентов термического расширения [417, 418].[7, С.205]

При изменении условий физико-механических испытаний в полимерных материалах происходят структурные изменения, которые вызывают отклонения от закономерностей прочности, установленных для обычных твердых тел. Исследование свойств полимерных материалов редко проводилось при больших скоростях деформации, хотя показано, что при этом можно ожидать изменений свойств материалов, приводящих к аномальным закономерностям, аналогичным тем, которые наблюдаются при низких температурах [364, с. 318; 422, с. 160; 423, с. 365; 443; 444]. Следует отметить, что во многих случаях изделия из полимерных материалов эксплуатируют при больших скоростях деформации в широком диапазоне температур. В связи с этим была пред-принята попытка исследовать физико-механические свойства полимерных материалов в условиях, когда можно было ожидать проявления аномальных зависимостей [422, с. 160]. Исследование проводилось на скоростном динамометре с использованием уменьшенных образцов в форме двойной лопаточки. Были исследованы характеристики прочности ненаполненных вулканиза-тов СКН-26 в интервале температур от —253 до 373 К при разных скоростях деформации.[6, С.151]

Механизм стабилизации. Повышенная термическая стабильность продукта прививки уис-1,4-полибутадиена на ПВХ может являться результатом процесса, при котором в полимере происходят структурные изменения.[8, С.248]

Таким образом, общий характер изменения свойств полимерной системы в переходных режимах деформирования показывает, что в предстационарной стадии процесса деформации происходит изменение релаксационного спектра полимера. Характер зависимости вязкости, модуля высокоэластичности и релаксационных свойств системы ОТ' величины деформации при одноосном растяжении доказывает, что до достижения режима установившегося течения в материале происходят структурные превращения. В начальный период деформирования скорость накопления высокоэластических деформаций[9, С.421]

область линейного деформирования, где изменений в структуре материала нет, если модули Е разные, это означает, что в материале происходят структурные изменения, вызванные напряжениями ak в области нелинейного деформирования или появлением пластических деформаций в момент t ~ 0.[10, С.30]

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. Кауш Г.N. Разрушение полимеров, 1981, 440 с.
2. Тадмор З.N. Теоретические основы переработки полимеров, 1984, 632 с.
3. Бекин Н.Г. Оборудование и основы проектирования заводов резиновой промышленности, 1985, 505 с.
4. Брацыхин Е.А. Технология пластических масс Изд.3, 1982, 325 с.
5. Серков А.Т. Вискозные волокна, 1980, 295 с.
6. Гуль В.Е. Структура и прочность полимеров Издание третье, 1978, 328 с.
7. Липатов Ю.С. Физическая химия наполненных полимеров, 1977, 303 с.
8. Голда Р.Ф. Многокомпонентные полимерные системы, 1974, 328 с.
9. Виноградов Г.В. Реология полимеров, 1977, 440 с.
10. Колтунов М.А. Прочностные расчет изделий из полимерных материалов, 1983, 240 с.

На главную