Оглавление:
Полимеры с линейными и разветвленными макромолекулами частицами
Полимеры ведут себя по-разному при нагревании. Полимеры, включая линейные и разветвленные полимеры, представляют собой пластики, которые размягчаются при повышении температуры и затвердевают при охлаждении. Такие полимеры называются термопластами.
Свойства термопластов обратимы при нагревании. Обратимость свойств термопластов, их достаточно низкая прочность (1-10 МПа) обусловлена их слабыми межмолекулярными связующими силами.
Структура таких полимеров может быть аморфной, частично кристаллической и кристаллической. Изделия из термопластов можно перерабатывать.
На начальных стадиях нагревания термореактивные полимеры имеют линейную структуру, которая размягчается и затвердевает в результате образования химических реакций и пространственных структур.
Даже если он повторно нагрелся, активный полимер tsrmor не размягчается и не может быть переработан.
Различия в физическом или фазовом состоянии полимера можно увидеть на кривых теплового движения, которые показывают изменение деформации пластического материала в результате приложения постоянной нагрузки при нагреве с постоянной скоростью.
Три сечения можно отличить по кривым, соответствующим трем физическим состояниям. В области А полимер находится в состоянии твердого аморфного стекла. Атомы и молекулы полимера с температурой ниже температуры стеклования tc испытывают только тепловое колебательное движение вблизи положения равновесия. Материалы характеризуются своими упругими свойствами при деформации.
- При температурах ниже температуры хрупкости txp полимер становится хрупким, и его разрушение связано с разрывом химических связей в полимере.
Когда температура полимера превышает tc, частота тепловых колебаний атомов в нем увеличивается, отдельные сегменты полимера движутся, и скрученная часть полимера становится прямой линией. Полимер ориентирован в направлении приложенного напряжения. Материал упруго деформируется.
После разгрузки полимер под действием силы межмолекулярного взаимодействия принимает свой первоначальный вид.
Материал очень эластичный. Для высокоэластичных полимеров, таких как резина, величина обратимой деформации может достигать 500-800%. Пластическая деформация также возможна вблизи температуры текучести tT. При температурах выше ^ материал становится вязким. Отдельные звенья (сегменты) полимера постепенно вращаются, и весь полимер приобретает подвижность. Полимер будет в состоянии вязкого потока. В этом состоянии полимер перерабатывается в продукт.
Свойства термопластов
На термомеханической кривой нет области C или области D полимера с сетчатой структурой. Следовательно, он подвергается пиролизному разрушению (температура? E), не превращаясь в вязкое жидкое состояние. В редких цепных полимерах иногда наблюдается высокая эластичность (кривая 2).
Компоненты, изготовленные из полимерных материалов со стеклянной структурой, будут надежно работать с силовыми структурами в диапазоне температур от Xp до tc. Важно, чтобы температура Xp полимера была низкой, а температура tc была высокой. Когда высокое напряжение действует на стеклообразный полимер, возникает большая деформация, называемая вынужденной упругостью.
- Явление вынужденной упругости наблюдается в интервале температур fxp-tQ.
Максимальная кривая соответствует пределу вынужденной упругости. Когда полимер нагревают выше температуры tc, вынужденная упругая деформация является обратимой. Под действием нагрузки скрученный полимер распрямляется и растягивается, что приводит к вынужденной упругой деформации и развитию. По мере протекания материала происходит локальное истончение образца шейки.
В сечении ахшейка проходит по всей длине образца.
Кривая напряжения-деформации для кристаллических полимеров показывает более выраженную кривую перехода для кристаллических полимеров. После шейки (конец секции L) растяжение образца происходит при постоянном напряжении (секция C). В секции C шейка вытягивается на всю длину образца, после чего дальнейшая деформация образца происходит с увеличением напряжения (секция D) и заканчивается его разрушением.
Полученная в разделе С деформация не исчезает после разгрузки и достигает нескольких сотен процентов. В процессе пластической деформации кристаллических полимеров исходная структура изменяется и изменяется на новую структуру.
В этой структуре кристаллы имеют разные формы и ориентированы в одном направлении.
Изменение кристаллической структуры полимера при деформации называется рекристаллизацией.
Изделия термомеханические
Структурные характеристики макромолекул определяют зависимость механических свойств от продолжительности действия и скорости приложения нагрузки. Нагрузка, действующая на полимер, вызывает структурные изменения, связанные с линеаризацией, разматыванием и взаимным смещением полимера.
- В результате полимер переходит в неравновесное термодинамически нестабильное состояние. Переход от неравновесного к равновесному (т. Е. Релаксация) может занять от нескольких секунд до нескольких дней (10 4 секунд) до нескольких дней, а иногда и месяцев.
Случай релаксации напряжений, когда относительное удлинение и ползучесть при статическом нагружении не изменяются, является практически важным. Когда образец мгновенно деформируется при определенном значении 6 и остается постоянным в структуре полимера, происходит перегруппировка, и в результате наблюдается постепенное падение напряжения.
В полимере с линейной структурой макромолекулы движутся друг к другу, и через некоторое время напряжение падает до нуля.
В полимерах с сетевой структурой между макромолекулами существует химическая связь, поэтому взаимное замещение невозможно. Процесс релаксации не разрывает межмолекулярные связи, напряжение является равновесным значением σ, а ns равно нулю.
На рисунке показана деформация во времени при постоянном напряжении. В линейных и поперечных сечениях йодных полимеров упругая деформация происходит непосредственно под действием приложенного напряжения (eupr, область 0/1).
- Во-вторых, высокая упругая деформация (EEE) начинает происходить в результате развития полимера и перехода из сложенной структуры в вытянутую структуру.
Термомеханические свойства полимера обычно понимают как свойства механического поведения при различных термических условиях. Измеряя деформацию при непрерывно изменяющихся температурах, можно получить термомеханическую кривую полимера.
Вид полимеров
Для высокомолекулярных аморфных линейных полимеров термомеханическая кривая имеет три сечения, соответствующие трем физическим состояниям. Чтобы предотвратить механическое воздействие на полимер от изменения его структуры, необходимо приложить эффективную нагрузку и уменьшить размер.
Каждое расслабленное состояние полимера соответствует определенной доминантной деформации.
Первый участок соответствует стеклообразному состоянию, характеризующемуся небольшими деформациями, и полимер ведет себя как нормальное твердое вещество с высоким модулем упругости E = (20-50) 108 Па.
Второй участок соответствует состоянию высокой упругости с обратимой деформацией, которая в 1000 раз больше, чем упругий компонент, и имеет высокий модуль упругости (Evel = 105-106 Па
Третий раздел соответствует условиям вязкого потока. Это характеризуется пластической деформацией (течением) из-за взаимного движения полимера под действием приложенной силы. В общем случае фактическая деформация полимера должна рассматриваться как сумма трех деформаций.
- Например, если пластмассы, волокна и пленки используются в отраслях промышленности, где требуется высокая прочность, их полимеры должны быть в стеклообразном или кристаллическом физическом состоянии. Резиновая промышленность требует высокоэластичных полимеров (эластомеров), которые сохраняют специфические свойства в широком диапазоне температур. Процесс переработки полимера происходит в основном в состоянии вязкого потока.
Детали из полимерных материалов
Многие пластики обладают высокой механической прочностью, хорошими электроизоляционными свойствами, низкой плотностью, высокой химической стойкостью, технологичностью и другими ценными свойствами, поэтому они используются в качестве электроизоляции, конструкционных материалов и специальных материалов. вы.
Электрическая изоляция в сочетании со структурными целями обычно используется при изготовлении различных панелей, траверс, соединителей, рам катушек, корпусов коллекторов электрических машин, а также изоляции кабелей и проводов.
Конструкции, используемые при изготовлении корпусов приборов, корпусов электрических машин и т. Д.
Специальный пластик с такими свойствами, как антифрикционная, электропроводность, магнитодиэлектрик, коррозионная стойкость, дуговая стойкость и оптические свойства.
| Реферат на тему | На заказ | Образец и пример |
| Термомеханические свойства полимера | Различные ингредиенты, которые составляют полимерную композицию, обеспечивают определенные свойства. | Процесс релаксации полимера является сложным в реальных рабочих условиях в результате сшивания, разложения, старения и других процессов, которые изменяют структуру полимера. |
В большинстве случаев пластмассы являются многокомпонентными и содержат другие компоненты помимо полимера (стабилизаторы, наполнители, пластификаторы, отвердители, красители, смазки и т. Д.). Чистые полимеры фактически не используются из-за высокой вязкости, низкой термической стабильности в энергии и механических воздействий на процесс получения продукта и его работу.
| Полярные термопласты. | Полимерные материалы в машиностроении. |
| Пластмассы с порошковыми наполнителями. | Эластомеры родственники пластмасс. |
