На главную

Статья по теме: Прочность полимеров

Предметная область: полимеры, синтетические волокна, каучук, резина

Скачать полный текст

Механическая прочность полимеров аморфной структуры н одном направлении может быть значительно увеличена ориентацией макромолекул. Для этого полимер нагревают выше температуры стеклования и медленно растягивают. Под влиянием растягивающего усилия способность отдельных макромолекул принимать различные формы (конформационный состав) уменьшается, и, постепенно выпрямляясь, они располагаются вдоль оси ориентации и сближаются друг с другом, создавая более уплотненную структуру. Для повышения прочности в двух взаимно-перпендикулярных направлениях полимер растягивают по двум направлениям.[3, С.48]

Электрическая прочность полимеров при повышении температуры обычно уменьшается. При этом имеет значение, в каком физическом состоянии (стеклообразном или высокоэластическом) находится полимер при измерении его Епр. Как видно из рис. 7.20, при низких температурах ?цр аморфного эластомера в три с лишним раза ниже, чем у кристаллического ПЭ. В то же время при высоких температурах (вблизи 400 К) эта физическая величина для полимеров обоих видов практически одинакова. Для полярных полимеров ?пр при низких температурах (вблизи ШОК) в несколько раз больше, чем у неполярных (рис. 7.21). При повышенных температурах (вблизи 400 К.) это отличие существенно уменьшается.[6, С.207]

Естественным образом электрическую прочность полимеров можно использовать не как эксплуатационное свойство, а для исследования структуры постольку, поскольку она связана с температурой, а через нее — с электропроводностью и деформационными состояниями. С определенными оговорками, при этом можно пользоваться принципом ТВЭ. Так, электрическая прочность подавляющего большинства полимеров в силу указанных факторов при повышении температуры убывает, причем наиболее резкие изменения происходят в области релаксационных или фазовых переходов.[5, С.263]

С увеличением степени кристалличности прочность полимеров увеличивается. Однако при синтезе эластомеров представляет интерес создание только такой структуры цепи, при которой и скорость, и степень кристаллизации в области обычных температур не очень велики, так как в противном случае материал быстро теряет эластичность при понижении температуры. Таким образом, особенность строения эластомерных цепей состоит в том, что кристаллизация их должна происходить только при растяжении полимера. Перечисленные выше каучуки регулярного строения при комнатных температурах являются практически полностью аморфными.[1, С.85]

В заключение необходимо подчеркнуть, что прочность полимеров, как правило, в несколько раз ниже теоретической, что обусловлено наличием дефектов — концентраторов напряжений. Наличие дефектов приводит к тому, что определяемое значение прочности является среднестатистическим. Существует разброс значений прочности и проявляется влияние масштабного фактора на прочность. Теорией, качественно правильно объясняющей закономерности прочности твердых полимеров, является теория Гриффита, отклонения от которой тем больше, чем большая доля упругого напряжения в разрушаемом образце идет на потери, связанные с процессами деформации. Наряду с понятием прочности по Гриффиту существует понятие долговечности, т. е. времени, в течение которого образец разрушается под действием данного напряжения, меньшего чем стр. Установлена прямая пропорциональность между lgTri и а для твердых полимеров, малодеформируемых в момент разрушения, и прямая пропорциональность между lgtp и Igo для эластичных полимеров (резин). Аналогичным образом при динамическом режиме нагружения циклическими нагрузками существует прямая пропорциональность между lgWp и ао для твердых полиме-[7, С.212]

Однако, хотя детали надмолекулярной организации или релаксационные характеристики влияют — и подчас решающим образом — на электрическую прочность полимеров, вряд ли можно рекомендовать само свойство электрической прочности применять для исследований структуры или структурных переходов. Для этого, как мы видели, есть более прямые и эффективные методы. Задача должна ставиться наоборот: зная все структурные и релаксационные факторы, влияющие на электрическую прочность, следует выбирать оптимальные структуру и условия для технической эксплуатации полимеров как диэлектриков.[5, С.263]

В ориентированных аморфно-кристаллических полимерах роль слабых мест играют аморфные межкристаллитные прослойки. Цепи в таких прослойках, вследствие того что их меньше в поперечном сечении, чем в кристаллитах, перегружены по сравнению с цепями в кристаллитах. Кроме того, в самих аморфных прослойках цепи имеют разные длины и различную ориентацию, поэтому напряжение на них распределяется неравномерно: больше всего перегружены цепи, имеющие наименьшую длину, равную ширине аморфной прослойки. Поэтому естественно предположить, что именно аморфные области ответственны за низкую прочность полимеров. Это подтверждается работами Журкова с сотрудниками, установившими прямую корреляцию между прочностью капроновых волокон и ориентацией макромолекул в аморфных областях, определяемой методом инфракрасной поляризационной[5, С.202]

Важнейшей характеристикой прочностных свойств является долговечность тл (время, в течение которого нагруженный образец не разрушается), отражающая кинетический характер процесса разрушения. В инженерной практике используются понятия кратковременной и длительной прочности. Кратковременная прочность 0Р (или разрывное напряжение) обычно определяется на разрывных машинах при заданных режимах скорости нагруже-ния и скорости деформации. Характерное время до разрушения —• порядка 102 с. Длительная прочность обычно определяется при нагружении статическими или переменными нагрузками, малыми по сравнению с пределом прочности <Тр. Кратковременная и длительная прочность полимеров относятся к технической прочности, которая обычно значительно ниже так называемой теоретической прочности материала с идеальной структурой.[6, С.281]

И ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ПРОЧНОСТЬ ПОЛИМЕРОВ[5, С.261]

Все сказанное почти полностью относится и к полимерам. Реальная прочность полимеров ,также на несколько порядков[5, С.201]

Полярность полимера. Увеличение межмолекулярного взаимодействия в целом приводит к росту прочности. Так, кривая зависимости прочности от молекулярной массы для полиамидов проходит выше, чем для полиолефинов. Однако какие-либо количественные характеристики влияния полярности на прочность полимеров затруднительны, поскольку при переходе от одного полимера к другому одновременно с изменением полярности обычно изменяются молекулярная масса, кристалличность и т. п.[7, С.206]

... отрезано, скачайте архив с полным текстом ! 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. Гармонов И.В. Синтетический каучук, 1976, 753 с.
2. Кауш Г.N. Разрушение полимеров, 1981, 440 с.
3. Лосев И.П. Химия синтетических полимеров, 1960, 577 с.
4. Тадмор З.N. Теоретические основы переработки полимеров, 1984, 632 с.
5. Бартенев Г.М. Курс физики полимеров, 1976, 288 с.
6. Бартенев Г.М. Физика и механика полимеров, 1983, 392 с.
7. Кулезнев В.Н. Химия и физика полимеров, 1988, 312 с.
8. Тагер А.А. Физикохимия полимеров, 1968, 545 с.
9. Тугов И.И. Химия и физика полимеров, 1989, 433 с.
10. Рейтлингер С.А. Проницаемость полимерных материалов, 1974, 271 с.
11. Донцов А.А. Хлорированные полимеры, 1979, 232 с.
12. Тагер А.А. Физикохимия полимеров Издание второе, 1966, 546 с.
13. Чернин И.З. Эпоксидные полимеры и композиции, 1982, 231 с.
14. Шварц А.Г. Совмещение каучуков с пластиками и синтетическими смолами, 1972, 224 с.
15. Шур А.М. Высокомолекулярные соединения, 1981, 656 с.
16. Барамбойм Н.К. Механохимия высокомолекулярных соединений Издание третье, 1978, 384 с.
17. Бартенев Г.М. Прочность и разрушение высокоэластических материалов, 1964, 388 с.
18. Бокшицкий М.Н. Длительная прочность полимеров, 1978, 312 с.
19. Воробьёва Г.Я. Химическая стойкость полимерных материалов, 1981, 296 с.
20. Гуль В.Е. Структура и прочность полимеров Издание третье, 1978, 328 с.
21. Донцов А.А. Процессы структурирования эластомеров, 1978, 288 с.
22. Кармин Б.К. Химия и технология высокомолекулярных соединений Том 6, 1975, 172 с.
23. Липатов Ю.С. Физическая химия наполненных полимеров, 1977, 303 с.
24. Малкин А.Я. Методы измерения механических свойств полимеров, 1978, 336 с.
25. Папков С.П. Физико-химические основы переработки растворов полимеров, 1971, 372 с.
26. Перепечко И.И. Введение в физику полимеров, 1978, 312 с.
27. Сажин Б.И. Электрические свойства полимеров Издание 3, 1986, 224 с.
28. Торнер Р.В. Основные процессы переработки полимеров Теория и методы расчёта, 1972, 455 с.
29. Уорд И.N. Механические свойства твёрдых полимеров, 1975, 360 с.
30. Берлин А.А. Основы адгезии полимеров, 1974, 408 с.
31. Аскадский А.А. Химическое строение и физические свойства полимеров, 1983, 248 с.
32. Бартенев Г.М. Прочность и механика разрушения полимеров, 1984, 280 с.
33. Иржак В.И. Сетчатые полимеры, 1979, 248 с.
34. Каргин В.А. Избранные труды структура и механические свойства полимеров, 1979, 452 с.
35. Михайлов Н.В. Основы физики и химии полимеров, 1977, 248 с.
36. Кабанов В.А. Энциклопедия полимеров Том 2, 1974, 516 с.
37. Кабанов В.А. Энциклопедия полимеров Том 3, 1977, 576 с.
38. Каргин В.А. Энциклопедия полимеров том 1, 1972, 612 с.
39. Кулезнёв В.Н. Основы физики и химии полимеров, 1977, 248 с.
40. Гейлорд Н.N. Линейные и стереорегулярные полимеры, 1962, 568 с.
41. Каргин В.А. Энциклопедия полимеров Том 1, 1974, 609 с.
42. Каргин В.А. Энциклопедия полимеров Том 2, 1974, 514 с.
43. Каргин В.А. Энциклопедия полимеров Том 3, 1977, 575 с.

На главную