Тара и ее производство - Ефремов Н.Ф.
ISBN 5-8122-0274-5
Скачать (прямая ссылка):
Пол и м етил м етакри лат 0 100-115 - 5-20
Поливинил хлорид 10-25 70-90 175-310 -30-10
Пол ифен ИЛ ЄНО КС ид 20 200-210 267 -100
Полисульфои 10 180-190 - -100
Поликарбонат 25 140-150 275 -100-80
Полиарилат Д - 155-175 275 —
Фен клон - 270 430
Поли(дифечилоксид)пиро-
меллитимцд 10 300-350 - 230
2 Поли метил пейте H 40-65 30-50 245 —
Политр^фто рхло рзтилен 30-40 50-70 208-210 -50-40
П енга пласт 30 8 180 —
Поликпроамид (полиамид 6) 50-70 50-70 225 -70-50; -120
По ли ге кс ам ети лена ди па м ид
(полиамид 6,6) 50-75 50-65 264 -70-50; -120
3 Полиэтилен
низкой плотности 55-67 -110-90 120 50; -5
высокой плотности 75-90 -120-110 124-131 70; -20
Полипропилен 80-95 -20-5 165-170 60; -70
Полибутен-1 70-80 -25 135 -—
Пол итетраф то рзтилен 50-95 -110-80 327 125-135
Пол ифор мал ьде г ид 75-96 -80-70 165-180 130
фон), сложные полиэфиры (поликарбонаты, полиакрилаты), полиамиды (фенилон). При комнатной температуре это жесткие упругие материалы (полимерные стекла), верхний температурный предел эксплуатации ограничен Тс. Формование изделий осуществляется при температуре выше Ттек в случае литья под давлением или экструзии или при температуре выше Тс в случае термоформования.
77
Ко второй группе относятся кристаллизующиеся полимеры со средней степенью кристалличности, Тс которых близка к комнатной температуре. В эту группу входят полиметилпентен, политрихлорфторэтилен, пентапласт, алифатические полиамиды. Верхний температурный предел эксплуатации таких полимеров определяется степенью кристалличности и может колебаться от Тс аморфной фазы до Tnj1 кристаллической, а переработка в изделия производится при температуре выше T11n.
Третью группу составляют кристаллизующиеся полимеры с высокой степенью кристалличности, Тс аморфной фазы которых значительно ниже комнатной. К этой группе относятся полиэтилен, полипропилен, полибутен-1, политетрафторэтилен и полиформальдегид. В нормальных условиях в этих полимерах сочетаются свойства, присущие аморфной фазе, находящейся в высокоэластическом состоянии и жесткой кристаллической фазе. Поэтому в области температур от Тс до T11n их поведение в решающей мере определяется степенью кристалличности. Верхний температурный предел эксплуатации ограничивается T1Lr1. Ниже Тс эти термопласты становятся жесткими и хрупкими полимерными стеклами. Переработка в изделия литьем под давлением или экструзией осуществляется при температуре выше Tnj1, а термоформованием — вблизи T1111.
Таким образом, технологические и эксплуатационные свойства полимеров каждой группы предопределены их структурой и температурными физическими переходами. Физико-механические свойства материалов каждой группы при обычных условиях до вольно близки.
4.2. Механические свойства
Механические свойства полимеров зависят от условий их получения, способа переработки и предварительной обработки. Общий характер механического поведения конкретного полимера определяется тем, в каком физическом состоянии он находится. Наибольшее распространение получило мнение, что линейные и разветвленные полимеры могут находиться в трех со-
78
стояниях — стеклообразном, высокоэластическом и вязкотеку-чем [10]. Трехмерные, или пространственно сшитые, полимеры могут находиться лишь в первых двух состояниях. Ряд ученых выделяют пять и более основных состояний полимеров — хрупкое, вы нужденно-эластическое, высокоэластическое, вязкоте-кучее, кристаллическое и ориентированное [7t 8].
Хрупкое состояние присуще полимерам в области температур ниже Тхр. При этом стеклообразные аморфные и кристаллические полимеры разрушаются по хрупкому механизму при малых деформациях, соблюдается закон Гука о пропорциональности между силой и деформацией. Механизм разрушения подчиняется теории Гриффита.
Вынужденно-эластическое стеклообразное состояние наблюдается у полимеров в области температур от до Тс (зона I, рис. 4.4). Деформации при растяжении в этом состоянии представляют собой сложный процесс. На начальном участке I (рис. 4.5) деформации примерно пропорциональны напряжению. В точке А, когда напряжение достигает значения ств, на-
рис. 4.4. Типичные термомеханические кривые аморфного (1), кристаллического (2) и сшитого сетчатого (3) полимеров; I, Ii1 Ш — области стеклоообразного, высокоэластического и вязкотекучего состояний соответственно. ТХр — температура хрупкости; T0 — стеклования; Тпл — плавления; T1 — текучести;
T0331, — начала химического разложения
79
Рис. 4.5. Типичная диаграмма растяжения аморфного стеклообразного полимера
зываемого пределом вынужденной эластичности, в наиболее слабом месте образца возникает так называемая «шейка». «Шейка» проявляется в виде местного сужения и утонения материала. При дальнейшем растяжении реализуются большие значения эластических деформаций до тех пор, пока «шейка» не распространится на всю рабочую часть образца (точка В). Такие большие деформации по своей природе являются высокоэластическими, поскольку связаны с изменением конформа-ций макромолекул. На участке НІ в образце развивается множество микротрещин, которые приводят к разрушению в точке С.
