Статья по теме: Прочности ориентированных

Предметная область: полимеры, синтетические волокна, каучук, резина

Скачать полный текст

Зависимость прочности ориентированных твердых полимерных материалов от величины молекулярной массы более сильная, чем изотропных. Действительно, прочность одного и того же ориентированного полимера с увеличением молекулярной массы резко возрастает, а изотропного не изменяется (рис. 144). Для волокон также установлено, что при одинаковой степени ориентации прочность волокна увеличивается с ростом степени полимеризации.[8, С.234]

Зависимость прочности ориентированных твердых полимерных материалов от величины молекулярной массы более сильная, чем изотропных. Действительно, прочность одного и того же ориентированного полимера с увеличением молекулярной массы резко возрастает, а изотропного не изменяется (рис. 144). Для волокон также установлено, что при одинаковой степени ориентации прочность волокна увеличивается с ростом степени полимеризации.[9, С.234]

Методы расчета прочности ориентированных твердых полимеров были предложены и другими исследователями3' 36> 37. В этих работах вводится параметр, численно характеризующий степень ориентации полимера. Ориентация может быть оценена, например, с помощью телесного угла 2 полупространства, в пределах которого ориентировано 50% всех сегментов. Если образец полностью неупорядсчен, то 2 = т., при полной одноосной ориентации[4, С.145]

Насколько высоки резервы прочности ориентированных полимеров, видно из того, что на практике наибольшая прочность, достигнутая при ориентаиион-ной вытяжке капроновых волокон, равна 1—1,5-103 МН/м2, что в 20—30 раз ниже теоретической прочности. Наибольшая прочность вдоль оси ориентации 0,36-104 МН/м2 получена для образцов игольчатых монокристаллов полиоксиме-тилена.[2, С.282]

Сяо36'37, основываясь на предложенной им м олекулярной модели полимера, разработал ряд вариантов статистической теории прочности ориентированных полимеров. Согласно его расчетам, максимальная прочность (при одноосной ориентации) превышает прочность неориентированного образца в 6 раз, тогда как по Алфрею3 прочность может увеличиваться так сильно только при ориентации и одновременной кристаллизации полимера (прочность за счет одной ориентации увеличивается только вЗ—4 раза). Сяо вычислил также прочность ориентированного образца в поперечном направлении к ориентации и показал, что ее уменьшение, найденное путем расчета, находится в соответствии с экспериментальными данными.[4, С.146]

Предполагаемое возрастание доли межфибриллярных молекул в образце по мере увеличения степени вытяжки находится в противоречии с измерениями прочности ориентированных пленок ПЭ в направлении, перпендикулярном вытяжке (<*<-+) (см. рис. III. 25). Уменьшение а++ с А, позволяет предполагать, что число межфибриллярных молекул с вытяжкой уменьшается, а не возрастает. Поэтому «механическое стеклование» полимера под действием ориентирующего усилия не всегда является причиной прекращения ориентационной вытяжки.[7, С.229]

К сожалению, до сих пор не найдено ни одного прямого метода, который позволил бы непосредственно оценить число межфибриллярных молекул. Однако существуют разнообразные косвенные методы, которые позволяют судить об устройстве межфибриллярных промежутков, например, измерения прочности ориентированных пленок поперек направления растяжения [80] (рис. III. 25); сравнение констант диффузии при сорбции различных веществ; сравнение интенсивности малоугловых рефлексов ориентированных образцов, контрастированных иодом [107]. Интерпретация результатов, получаемых при использовании этих методов, неоднозначна. В частности, причиной уменьшения константы диффузии и, соответственно, сорбции и проницаемости может быть увеличение плотности упаковки микрофибрилл, ощи-[7, С.218]

В качестве объектов исследования были выбраны различные линейные полимеры: полиэтилен, полипропилен, поливиниловый спирт, полиакрилонитрил, полиамид, полиэфир, целлюлоза и др. Были изучены также такие слоистые структуры, как графит, нитрид бора, карбид кремния. Было установлено, что граничные значения механической прочности ориентированных полимеров достаточно высоки.[5, С.128]

Аналогично обстоит дело и с полиимидными волокнами. Например, мрачность суперволокна вниивсан ар=2 ГПа при 293 К, а коэффициент перенапряжения *с=-уЛ>А = 7,9 (за счет микронеоднородной структуры волокна и микротрещин). Поэтому перенапряженным цепям соответствует <тр=2,0-7,9 =15,8 ГПа, тогда как предельная прочность, рассчитанная из энергии активации разрушения, равна о"„ = 14,5 ГПа (при 293 К). Таким образом, данные о прочности ориентированных и неориентированных полимеров в высокопрочном состоянии свидетельствуют о том, что ведущим процессом при хрупком и квазихрупком разрушении линейных полимеров является разрыв химических связей. Силы межмолекулярного взаимодействия начинают играть существенную роль при «пластическом» (вынужденном высокоэластическом) разрыве твердого полимера и особенно при разрушении полимеров в высокоэластическом состоянии.[6, С.52]

Связи С—С являются основными для многих органических полимеров, а связи Si—О — для неорганических полимеров (силикатные стекла). Алмаз образован связями С—С, а кварцевое стекло — связями Si—О. Для кварцевого стекла Нараи-Сабо и Ладик [1.3] рассчитали теоретическую прочность при растяжении ато = 25,08 ГПа, что близко к ат ориентированных полимеров. Для алмаза (см. с. 16) характерны значительно более высокие значения ат, так как плотность расположения связей С—С в объеме алмаза выше, чем у линейных полимеров. Насколько высоки резервы прочности ориентированных полимеров, видно из того, что на практике наибольшая прочность, достигнутая при ориентационной вытяжке капроновых волокон, равна 1,0—1,5 ГПа, что значительно ниже теоретической прочности.[6, С.17]

§ 5. Теории прочности ориентированных твердых полимеров . . 142 § 6. Влияние молекулярной массы на прочность ориентированных[4, С.4]

... отрезано, скачайте архив с полным текстом ! Полный текст статьи здесь