Требование увеличить прочность полимерного материала подчас совпадает с требованием наиболее рационального его применения, т. е. использования в таких условиях эксплуатации (температура, скорость нагружения), в которых его прочность наиболее велика. Напомним, что в общем случае температурная зависимость прочности, оцениваемой значениями ар или работой до разрушения, представляет собой убывающую функцию с изгибом (см. рис. 1.27) в определенном интервале температур. Кривая, изображающая температурную зависимость прочности, с увеличением скорости нагружения смещается в область более высоких температур. Таким образом, при некоторой температуре Т на рассматриваемой кривой может появиться минимальное значение прочности, соответствующее участку изгиба. Однако при температуре эксплуатации и больших скоростях нагружения прочность даже в области высоких температур может оказаться если не максимальной, то во всяком случае удовлетворяющей требованиям эксплуатации. В этом смысле определенным условием эксплуатации соответствуют наиболее оптимальные структуры полимеров, полимерные композиции и комбинированные материалы. Выше мы уже указывали на обнаруженный нами закон повышения прочности за счет увеличения скорости релаксации напряжений в пиках перенапряжений. В большинстве случаев это достигалось введением низкомолекулярных пластификаторов [60, с. 11; 494, с. 241]. М. С. Акутин с сотр. [520—522] применили этот метод для повышения прочности полиэтилена за счет введе-[8, С.296]
Если можно одновременно увеличить прочность и деформируемость полимера, то следует ожидать значительного увеличения его сопротивления удару. Подобный эффект достигается путем частичной ориентации неориентированного хрупкого полимера. Так, для ПС, вытянутого до удлинения К = 3,4, Реттинг [108] отмечает увеличение прочности при растяжении от 47 до 80 МПа и деформации при разрыве от 7 до 22%. Рабочая группа международного объединения по чистой и прикладной химии (IUPAC), занимающаяся вопросами «структуры и свойств промышленных полимеров», систематически исследовала влияние ориентации различных образцов ПС (гомополи-меров, а также ПС, модифицированного каучуком) на его оптические и механические свойства [109, ПО]. Было обнаружено, что удельная ударная вязкость ап ненадрезанного образца гомополимера возрастала от ~3 кДж/м2 при А,= 1[2, С.276]
Широкое применение получили также связующие на основе органосиланов [23, 24], улучшающие сцепление зерен песка со смолой. Увеличить прочность сцепления на 40% можно добавлением у-аминопропилтриэтоксисилана или аналогичных силанов в количествах 0,1 — 1 % от массы смолы.[3, С.221]
Введение в полиэтилентерефталат 1—5% остатков дикарбоновых кислот, длина которых равна или близка длине звеньев терефталевой кислоты (например адипиновой, транс- и цыс-гексагидротерефталевой, дигликолевой), позволяет увеличить прочность волокна из этого полиэфира, сделать его более эластичным 2135>2346. Так, если волокно из полиэтилентерефталата имеет прочность 40—42 ркм, то прочность волокна из смешанного полиэфира составляет 60—61,5 ркм. Положительное модифицирующее влияние на свойства полимера оказывает и замена в полиэтилентерефталате части терефталевой кислоты на эйкозаметилендикарбоновую2154 или изофталевую 214°.[11, С.206]
Введение в ПТФЭ таких наполнителей, как стекловолокно, графит, бронза, коксовая мука, дисульфид молибдена, углеродное волокно, силициды металлов, теплостойкие полимерные материалы, позволяет в 200—1000 раз снизить износ подшипников, в несколько раз увеличить теплопроводность, в 5—10 раз увеличить прочность при сжатии и твердость [39]. Количество вводимых наполнителей обычно составляет 10—40% (об.).[7, С.217]
При термофиксации на машине Кидде дают небольшую положительнув вытяжку до 2% для того, чтобы сохранить линейную плотность нитей. Это! вытяжки достаточно, чтобы уменьшить часть растяжимости, увеличенной из-за крутки, но недостаточно для вытягивания самого волокна. Хотя ивоз можно уменьшить растяжимость и увеличить прочность полиэфирных ни тей путем дополнительного горячего вытягивания, но нити, обработанньк[4, С.219]
Успешно применяются жидкие каучуки в производстве обуви и резинотехнических изделий [68, с. 55]. Показано, что микропористые литьевые резины на основе полибутадиендиолов превосходят по морозостойкости и некоторым другим показателям резины из полиэфируретанов, почти не уступая последним по прочности. Показано также, что использование жидких каучуков позволяет существенно упростить технологию производства рези-"нотканевых материалов и увеличить прочность тканей, пропитанных полимером, исключив при этом необходимость использования растворителей.[1, С.456]
Строительные материалы. ПВАД и редиспергируемые порошки ПВА добавляются к цементу для увеличения его прочности при растяжении, сжатии и ударных нагрузках. Дисперсии ПВА и сополимеров ВА можно использовать в качестве связующих в красках, содержащих цемент [12], что ускоряет его схватывание. С помощью ПВАД проводят ремонт старой штукатурки. На основе ПВС готовят стеновые панели, навесы, отличающиеся стойкостью к деформации изгиба, прочностью при сжатии и влагостойкостью [106, с. 52]. Введение в бетонную смесь ПВБ позволяет увеличить прочность готовых изделий и их гидрофобность [а. с. СССР 391093].[6, С.164]
При высоких скоростях нагр ужения (более 1 м/сек), когда не успевает осуществляться перестройка структуры, большей прочностью обладают образцы с крупносферолитной структурой. Однако в большинстве случаев наибольший интерес представляют долговременные механические характеристики. Поэтому принято считать, что наилучшие механические свойства имеют твердые полимеры с фибриллярными структурами, ориентированными в направлении действия нагрузки. Это свойство фибриллярных структур широко используется в технологии производства синтетического волокна, ориентированных пленок, труб и т. п. Отметим, что благодаря целенаправленному формированию надмолекулярных структур удалось увеличить прочность волокон в среднем в 1,5 раза при одних и тех же исходных продуктах.[10, С.146]
Многие экспериментальные данные о поведении пено-систем согласуются с этой гипотезой о естественном раскрытии ячеек32. Например, процесс пенообразования при одностадийном способе получения пен на основе простых полиэфиров можно регулировать, меняя скорость реакции изоцианата с водой с помощью аминного катализатора (выделение газа + рост полимерных цепей) или скорость реакции изоцианата с гидроксилсодержащим компонентом с помощью оловоорганического катализатора (рост полимерных цепей). Часто можно уменьшать количество закрытых ячеек понижением концентрации оловосодержащего катализатора, т. е. понижением скорости роста полимерных цепей и тем самым эластичности в момент максимального выделения газа. Можно также ограничить образование «пустот» и «трещин» увеличением концентрации оловосодержащего катализатора или снижением концентрации амина, поскольку каждый из этих факторов должен увеличить прочность полимера (т. е. ребер ячеек) в момент максимального газовыделения (раскрытие ячеек).[12, С.314]
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.