Оптические анизотропные свойства полимерных волокон и пленок - Химия - Дипломные работы

Информация о документе

Цена	9000UZS
Размер	11.4MB
Покупки	0
Дата загрузки	28 Сентябрь 2019
Расширение	doc
Раздел	Дипломные работы
Предмет	Химия

Оптические анизотропные свойства полимерных волокон и пленок

Купить

Оптические анизотропные свойства полимерных волокон и пленок СОДЕРЖАНИЕ 1. ВВЕДЕНИЕ Актуалность Цель Задачи Новизна Практическая значимость Публикация (Объем и структура) (5 стр) I. ГЛАВА. МЕХАНИКА ПОЛИМЕРНЫХ ПЛЕНОК И ВОЛОКОН И ФИЗИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ ИХ АНАЛИЗА 1.1. Общие понятия о полимерных пленок и волокон (3-6 стр) 1.2. Деформация полимерных материалов (пленки и волокна) Прочность при разрыве Долговечность Модуль эластичности Оптическая свойства при деформации (4-6 стр) 1.3. Поляризационная оптическая свойства Оптическая анизотропия Изменения оптических свойств при деформации (4-6 стр) 1.4. Постановка задачи II. ГЛАВА. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЕ 2.1. Полимерные пленки и волокна Полиакрилонитрил (ММ,  , d , цвет) Фиброин (ММ,  , d , цвет) Полиэтилен (ММ,  , d , цвет) Полипропилен (ММ,

2.2. Поляризационные оптические методы: Двулучепреломления 2.3. Модифицированный метод поляризационная оптическая разрывная машина III. ГЛАВА. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЕ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ 3.1. Деформационные свойства полимерных пленок -определение разрывной прочности и модуль Юнга для полиэтиленовых и полипропиленовых пленок -определение критических параметров прочности с помощью поляризационной оптики 3.2. Деформация полимерных волокон ВЫВОДЫ

ВВЕДЕНИЕ Актуальность. Прочностные характеристики полимерных пленок и волокон обусловливаются главным образом упорядоченными состояниями молекулярных цепей, которые придают данным материалам выраженные анизотропии физических свойств. Проявление анизотропии в материалах весьма эффективно исследуется с помощью поляризационно-оптических методов, и применение данных методов позволяет контролировать прочных характеристик, в частности, изменения структуры волокон и пленок полимеров при механическом воздействии. Установление взаимосвязи «структура - свойств» полимеров через анизотропные характеристики является весьма актуальной задачей, представляющей большой интерес в получении полимерных материалов со специальными эксплуатационными свойствами. Данная работа выполнена в целях выявить закономерно

анизотропии материала. Показано, что для исследуемых образцов оптические и прочностные характеристики имеют анизотропию, которые связаны ориентацией макромолекул. Полученные результаты и использованные оригинальные подходы представляют большой интерес в установлении структурных и прочностных характеристик исследованных класс образцов полимеров. Результаты работы могут быть полезны для научных сотрудников, работников центральных заводских лабораторий и производственных предприятий, которые занимается исследованием оптических и механических свойств полимерных волокон и пленок. Материалы исследования обсуждены на республиканских конферен циях и опубликованы в виде тезисы доклада и статей. По материалам диссертации опубликовано 2 тезисов докладов.

I. ГЛАВА. МЕХАНИКА ПОЛИМЕРНЫХ ПЛЕНОК И ВОЛОКОН И ФИЗИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ ИХ АНАЛИЗА 1.1 Общие понятия о полимерных пленок и волокон 1.1.1 Полиэтиленовые пленки Пленки, изготовленные из полиэтилена низкой плотности, применяются прежде всего в упаковочной промышленности и для защитных покрытий. До недавнего времени для этих целей применялись только пластифицированный поливинилхлорид или целлофан. Это положение изменилось с развитием методов изготовления пленок из новых полиолефинов, хотя первые попытки изготовления пленок из полиэтилена высокой плотности, а также из полипропилена выдуванием были не совсем удачными. Пленки были получены, но в техническом отношении они не могли конкурировать с существовавшими ранее. С развитием улучшенных методов вытяжки специальных сортов пленок из сополимера этиле

Как и следовало ожидать, удельная ударная вязкость пленок из полиэтилена низкой плотности высока по сравнению с большинством других пленок. Проницаемость для водяных паров имеет наиболее высокие значения у полистирола и полиэфиров, в то время как у полиэтилена высокой плотности и поливинилиденхлорида она имеет очень малую величину. Проницаемость для углекислого газа наиболее высокая у полиэтилена низкого давления и у полистирола; она значительно ниже у полипропилена и совсем низкая у поливинилхлорида, особенно же у поливинилиденхлорида. Изучение табл. 4 отчетливо показывает, что свойства различных пленок варьируют в широком пределе. Сюда относятся большие отклонения в плотности исходного материала, в весе на 1 м2 пленки данной толщины, а также в цене. Поэтому для правильного применения пле

последующая обработка нагреванием, для того чтобы обеспечить достаточно надежное сцепление. Но все же наиболее распространенной является предварительная обработка с помощью электрического разряда. 1.1.2 Полипропиленовые пленки В противоположность полиэтилену полипропилен встречается в раз - личных модификациях. Неразветвленные цепи полиэтилена всегда имеют полиметиленовую структуру (—СН 2 —)n; в неразветвленных цепях полипропилена СН3-группы могут быть расположены регулярно (изотактический) или распределены беспорядочно (атактически). Изотактический полипропилен является желательным продуктом. Его прочность и высокая температура размягчения находятся в прямой зависимости от регулярной структуры и зависящей от нее кристалли зации. Атактический полипропилен является каучукоподобным продук то

кристаллического полимера. При правильном проведении процесса полимеризации получается полипропилен, содер жащий меньше 10% атактического материала. Теоретически существует еще вторая форма регулярного поли - пропилена, у которого СНз-группы расположены регулярно по обе стороны вдоль цепи. Такой продукт также должен быть способен к кри - сталлизации. Эту форму полимера назвали синдиотактическим поли - пропиленом; изготовление его описано в патентной литературе. Но все же не совсем ясно, действительно ли можно получить полностью синдиотактический материал, а если это так, то в какой степени его свой ства отличаются от свойств изотактического полипропилена. Степень кристалличности изотактического полипропилена ~60% [130]. Линейный полиэтилен имеет более высокое значение, до 95%-Это означает,

Технический полипропилен является всегда смесью изотактиче ского полипропилена и относительно меньшего количества атактического материала. Общая кристалличность определяется здесь степенью кристалличности изотактического полипропилена и имеющимся количеством атактического материала, или, другими словами, степенью изотактичности. Роль кристалличности для полипропилена так же важна, как и для других полиолефинов. Такие свойства, как твердость, модуль и напряжение текучести, вообще говоря, поведение полимера при малых деформациях, в значительной мере зависит от степени кристалличности. Молекулярный вес определяет в таком случае прочность и вязкость расплава. Свойства полипропилена так же, как и свойства полиэтилена определяются структурными параметрами, молекулярным весом, молекулярно весовым

по отношению к химическим агентам в основном такие же, как у полиэтилена высокой плотности. Как уже указывалось ранее, механические свойства зависят от трех параметров: кристалличности, молекулярного веса и молеку- лярновесового распределения. Влияние молекулярного веса видно из табл. 10 [131], которая содержит некоторые данные о полипропиленах с приблизительно равной степенью изотактичности. Характеристическая вязкость является мерой среднего молекулярного веса, а экстрагируемая часть мерой степени изотактичности (без учета возможной блокполимеризации). Очевидно имеется прямая связь между индексом расплава и молекулярным весом; при уменьшении индекса расплава от 9,8 до 0,1 характеристическая вязкость повышается от 2,5 до 9,3. С возрастанием молекулярного веса несколько падают напряжение т

ударная вязкость зависит как от структурного порядка внутри молекулы, так и от длины цепи. Рис. 24 дает об этом схематическое представление [132]. На этой диаграмме кристалличность и молекулярный вес выражаются при помощи напряжения текучести и, соответственно, индекса расплава. Как отмечал Гоппель [132], третий структурный параметр, т. е. молекулярновесовое распределение, влияет на удельную ударную вяз кость, так как смесь фракций высокого и низкого молекулярного веса имеет более низкую ударную вязкость, чем отдельные фракции с та кой же, как у смеси, характеристической вязкостью. 1.1.3. Поливинилхлоридные пленки Поливинилхлорид представляет собой белый порошок, который нагреванием и обработкой при температуре около 160°С превращается' в застывший блок, жесткий и прочный при комнатной

При нагревании поливинилхлорида и использовании подходящего пластификатора получают раствор или гель поливинилхлорида в пла - стификаторе, обладающий при комнатной температуре резиноподобными свойствами. И снова полярность поливинилхлорида играет здесь главенствующую роль. Чтобы иметь хорошую совместимость, пласти - фикатор также должен содержать полярные группы. Последние связываются настолько прочно с полярными группами полимерной цепи, что эта двухкомпонентная система практически ведет себя так, как будто это— единый материал. Пластификатор увеличивает среднее расстояние между полимерными цепями и тем самым придает им достаточную подвижность, обусловливающую резиноподобные свойства продукта. При комнатной температуре текучесть на холоду появляется лишь в незначительной степени, что опят

свинствами и особенно большой прочностью в сочетании со спо собностью к большим обратимым деформациям Такое исключи тельное сочетание свойств зависит от специфического строения полимеров — наличия двух видов связей, резко различающихся энергией и длиной-прочных химических связей между атомами в цепи и значительно более слабых межмолекулярных связей ме жду цепями (стр 16). Механические свойства твердых тел в течение длительного вре мени изучались главным образом на поликристаллических объектах (металлах), при исследовании которых были установлены ос новные закономерности разрушения твердого тела. Разрушение — это разрыв связей между элементами тела (ато мами, молекулами, ионами), приводящий к разделению образца и а части (разрыв или скол). Сопротивление материала разруше нию принято называт

Пластическим разрушением называется разрушение, которому п редшествуют деформации, обусловленные перегруппировкой от дельных элементов структуры тела. В кристаллических телах и низкомолекулярпых стеклах эти деформации необратимы и носят название пластического течения. Для понимания механических свойств полимеров необходимо рассмотреть процессы, предшествующие их разрушению, и сам механизм разрушения. Механические свойства материалов обычно исследуют с по мощью разрывных машин или динамометров. При этом зависи мость напряжение — деформация выражают так называемой де формационной кривой, вид которой определяется фазовым и физи ческим состояниями деформируемого полимера. Типичная деформационная кривая каучукоподобпого полимера представлена на рис. 62 (стр. 163). Первый участок отвечает очень

ДЕФОРМАЦИОННЫЕ СВОЙСТВА СТЕКЛООБРАЗНЫХ ПОЛИМЕРОВ Явление вынужденной эластичности. Для стеклообразного состояния полимеров характерны малые величины деформации при небольших напряжениях Однако в отличие от простых низкомолекулярных стекол (канифоль, силикатное стекло и т. п ) стеклообразные полимеры сохраняют в некотором интервале температур способность подвергаться при приложении больших усилий значительным деформациям, достигающим иногда сотен процентов. Высокомолекулярные стекла приобретают хрупкость часто при температурах па много десятков градусов ниже температуры стеклования. Способность стеклообразных полимеров значительно деформироваться без разрушения и обусловливает возможность такого широкого применения их в технике. В течение длительного времени полагали, что значительные дефор

лишь в том, что время релаксации полимера в стеклообразном состоянии очень велико. Поэтому при приложении сравнительно небольшие напряжений стеклообразный полимер не может сильно деформироваться. Согласно уравнению (2) на стр. 167, время релаксации определяется температурой и энергией, необходимой для перегруппировки молекул (энергия активации). А. П. Александров [3] высказал предположение, что на энергию активации молекулярных перегруппировок влияет не только природа полимера, но и величина приложенного напряжения, понижающего энергию активации и тем самым уменьшающего время релаксации. В первом приближении зависимость времени релаксации т от температуры Т и напряжения о выражается уравнением:kTU e        0 При малых напряжениях, когда  U , это уравнение переходит в уравнение

восстанавливает свои размеры. Таким образом, деформация стеклообразных полимеров всегда носит обратимый характер. Процесс деформации стеклообразных полимеров, получивший название «холодной вытяжки», подробно изучен Ю. С. Лазуркиным [4]. Зависимость деформации от напряжения . При деформации многих стеклообразных поли меров (полистирол, полиметилметакарилат , поливинилхлорид и др.) при некотором значении напря- жения в деформируемом образце возникает (скачкообразно) уча сток со значительно уменьшенным поперечным сечением, получив ший название «шейки». Деформация растяжения, сопровождаемая образованием шейки, как правило, описывается кривой, представ ленной па рис. 86. При вынужденно-эластической деформации некоторых стеклообразных полимеров (например, ацетата и нитрата целлюлозы) образования

что приводит к дальнейшему уменьшению тангенса угла наклона кривой растя жения. В максимуме (см. рис. 86) или в области плато (см. рис. 87) кривой растяжения касательная к кривой горизонтальна, т. е. ско рость вынужденно-эластической деформации становится равной полной скорости деформации. Напряжение, при котором это про исходит, называется пределом вынужденной эластичности  в . Вблизи максимума и в области спада напряжения замечается на чало образования шейки. К концу спада напряжения формирова ние шейки заканчивается. Область cd — часть кривой, параллельная оси абсцисс, — соот ветствует удлинению шейки за счет соседних, мало деформирован ных частей образца (  = const ). В точке d рост шейки прекра щается, т. е, толщина всего образца становится равной толщине шейки. Область de соответст

величина  в зависит не только от температуры, но и от скорости приложения напряжения, т. е, виден релаксационный характер вынужденной эластичности. Прямая  в = f (Т) пересекается с: осью абсцисс в точке, соответствующей температуре стеклования полимера. При этой температуре  в = 0; в образце уже при малых напряжениях развивается высокоэластическая деформация. По мере понижения температуры величина  в возрастает, так как для перегруппировки цепей требуются все большие напряжения. Пока долговечность материала при данном напряжении велика, развивается вынужденно-эластическая деформация. При некоторой достаточно низкой температуре напряжение, необходимое для перегруппировки участков цепи, соответствует уже настолько малой долговечности, что величина  достигает значения хрупкой прочности (

соответствующей локальной системе координат. Принимается, что разрушение происходит тогда, когда инвариантная величина функции на сфере I достигнет критической величины. Описанный феноменологический подход к построению теории прочности имеет то достоинство, что он в равной мере применим к любым материалам — полимерным и низкомолекулярным, аморфным и кристаллическим. Однако пользуясь этим методом, трудно выяснить особенности закономерностей прочности полимерных материалов и установить связь между строением полимера и его прочностью. Между тем в настояшее|, время основная задача, стоящая перед химиком-технологом при создании нового полимерного материала и разработке технологии его переработки в изделие, обладающее заданными свойствами, состоит в установлении связи между строением и прочность

значений скоростей удара струя изгибается как одно целое, т. е. ведет себя как упругое тело (рис. III.14). При увеличении скорости деформации наступает момент, когда при ударе струя разлетается на отдельные кусочки различной формы, т. е. ведет себя как хрупкое тело236. При описании разрушения тел, находящихся в стеклообразном состоянии, весьма плодотворной оказывается упомянутая выше гипотеза слабых мест, согласно которой хрупкие тела содержат большое число дефектов, очень сильно влияющих на прочность.Эти дефекты могут быть обусловлены нарушением регулярности строения вещества, микротрещинами и микрозарубками, а также инородными включениями. Каждый дефект создает возможность концентрации напряжения в непосродственной близости от него. Наиболее опасные неоднородности являются исходными точк

фаза). Часть поверхности разрыва, находящуюся непосредственно вблизи исходного дефекта, связывают с развитием термической фазы разрушения. Остальная часть поверхности разрыва (шероховатая) II .ГЛАВА. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЕ 2.1. Полимерные пленки и волокна Полиакрилонитрил (ММ,  , d , цвет) Фиброин (ММ,  , d , цвет) Полиэтилен (ММ,  , d , цвет)

Полипропилен (ММ,  , d , цвет) (4-6 стр) 2.2. Поляризационные оптические методы: Двулучепреломления Поляризационно-оптические методы основаны на измерении оптической анизотропии макромолекул, находящихся в различных структурных и фазовых состояниях. На рис. 2.3.1 приведена принципиальная схема применения поляризационно-оптического метода измерения оптической анизотропии ориентированных цепей в потоке. Такой комплекс методов позволял одновременно провести измерения эффективной вязкости ( эфф ) и фактора ориентации макромолекул (   (  n /  n  ) 0,5 , где  n – измеряемое,  n  - предельно-возможное значения ДЛП ) при различных градиентах скорости ( g ) продольного поля и активности растворителей ( а    ( M , T , pH ). Схема поляризационно-оптической установки для изучения структур

гидродинамическими, реологическими, электрическими методами исследования. Опыты проводили при длине волны монохроматического луча 560 нм. Прошедший луч через одну из выбранных ячеек попадает к системе телескопа (6, 7), далее микроскоп, состоящий из объектива (8) четверть волновой пластинки (9), анализатора снабженного с лимбом шкалой деления 0,1 (10) и окуляра (11). Принцип работы установки основан на измерение двулучепреломления (∆n) в анизотропной области раствора ( А на рис.2.2.1), возникающего из-за разворачивания и ориентации цепей при продольном течении с градиентом скорости (g) [100-104]. Величины ∆ n и g определяются с помощью формул ∆ n = ∆  /2пd a (2.2.1) g = Q/S к l к (2.2.2) где ∆  - разность фаз обыкновенного и необыкновенного лучей, прошедших через анизотропную область р

для молекул фиброина такая информация в литературе отсутствует. Известно, что молекулы фиброина в волокне расположены антипараллельно, т.е. находятся в β-форме и зафиксированы между собой водородными связями (рис.I.2.2.a), которые разрушаются при растворении волокон. Макромолекулы в растворах имеют преимущественно клубкообразную или же  -спиральную конформацию [1 71 ]. Однако в условиях продольного течения растворов молекулярные цепи разворачиваются и ориентируются вдоль оси симметрии гидродинамической ячейки (рис.2.2.2.б). При этом анизотропная область проявляется в виде тонкого "шнура" или "ленты" [1 62 , 1 65 ]. Исходя из параллельного расположения цепей, конформационное состояние молекул фиброина в волокне приняли соответствующим предельно возможному развернутому состо

(а 1 - а 2 ) = 9n∆n в М о /[2π N A (n 2 + 2) 2 ] (2.2.5) где М о = 345 и  = 1,33 г/см 3 взяты из работ [1 6 , 2 8 ]. Таким образом получено (а 1 - а 2 )= 4,2*10 -25 см 3 и (а 1 - а 2 )= 4,4*10 -25 см 3 , соответственно, для диметилформамидного и водного солесодержащих растворителей [1 70 ]. Используя эти значения (а 1 - а 2 ) и заменяя  на С в уравнении (2.2.3), находили коэффициенты, связывающие ∆n  с концентрацией фиброина в растворах: для 2,5 М LiCl-ДМФА - ∆n  = 6,16*10 -3 С; для 7,7 М NaCNS-вода - ∆n  = 6,43*10 -3 С. 2.3. Модифицированный метод поляризационная оптическая разрывная машина Методы испытании пленок на одноосное и двухосное растяжение могут быть как статическими, так и динамическими. Основное различие между этими двумя группами методов — в скорости приложения нагрузки

Одноосное растяжение. Основным источником информации о механических свойствах полимерных пленок являются результаты их испытания на разрывных машинах различной конструкции. Принцип испытания заключается в том, что полоска пленки заданных размеров, закрепляется в зажимах (один из которых, связанный с динамометри ческим устройством, практически неподвижен, а второй движется с постоянной заданной скоростью) и растягивается в одном направлении до разрушения. Динамометрическое устройство является жестким, перемещаясь при максимальной нагрузке лишь на несколько сотых , миллиметра, а удлинение образца измеряется по смещению подвижного зажима. Одновременная запись нагрузки и удлинения дает кри вую растяжения. Тангенс угла наклона этой кривой в начальном пря молинейном участке представляет собой мо

В современных разрывных машинах электрические сигналы датчиков, пропорциональные удлинению и нагрузке, подаются на самописец, вычерчивающий непосредственно кривую растяжения. Продолжительность испытания определяется начальным расстоянием между зажимами и скоростью движения нижнего зажима, движущегося с помощью электромотора, а при высоких скоростях испытания — пневмо- или гидропривода. Примером может служить машина типа РИП-10 (рис. 125) для одноосного растяжения полимерных пленок в широком интервале температур и скоростей [84]. Шестипозиционная кассета 1 с укрепленными в ней с помощью зажимов 2 образцами пленки 3 обеспечивает их прогрев в термостате 4 перед испытанием. Верхние зажимы поочередно крепятся посредством тяг 5 и разъемного шарнира к пружинному динамометру 5. Динамометр соединен

нагрузка, приложенная к образцу, растягиваемому нижним подвижным зажимом, вызывает отклонение маятника, фиксируемое самописцем или определяемое по положению стрелки на шкале. Схема машины представлена на рис 126. Разрушающее напряжение  р обычно рассчитывают по формуле σp=P/bh где Р — разрушающая нагрузка; bh- начальная площадь поперечного сечения образца(b-ширина, h-толщина). Удлинение в момент разрыва εΡ рассчитывают по формуле Где l 0 - начальная длина рабочего участка образца; l р —длина рабочего участка в момент разрыва. Двухосное растяжение. При использовании пленок в качестве упаковок, баллонных материалов и т.п. недостаточна их характеристика по одноосному растяжению. По этому прибегают к оценке прочности и деформируемости пленок методом одновременного двухосного растяжения. Метод

Прибор Шоппера—Далена, снабженный индикатором для определе н и я деформируемости пленки по величине стрелы прогиба (выпучивания ее подавлением сжатого воздуха)» а также сменными кольцами и колпаками, позволяющими испытывать образцы различной площади, представляет более широкие возможности для оценки деформационно-прочностных характеристик пленок. Растяжение круглого плоского образца пленки под давлением газа или жидкости приводит к образованию сферической поверхности (рис. 128). Полагая меридиональное и кольцевое напряжения в вер ните шарового сегмента равным (напряжениями, нормальными к поверхности сегмента, пренебрегаем, так как толщина пленки в сравнении с радиусом кривизны сферы незначительна)» можно рассчиты вать разрушающее напряжение σ Р по уравнению где Р ~ давление, вызвавшее разр

Выражая R через высоту выпуклости растянутой пленки h и ра диус исходного образца г (см, рис. 128), получаем уравнение для рас чета разрушающего напряжения Деформацию пленки при двухосном растяжении целесообразно пред ставить как отношение приращения площади поверхности образца ( S p — — S q ) к площади исходного образна S ( , . Пользуясь той же схемой (рис. 128), определяем деформацию по уравнению В табл. 26 в качестве примера представлены результаты испыта ний некоторых пленок п р и комнатной температуре на образцах пло щадью 10 и 100 см 2 . Весьма интересную информацию можно получить, рассматривая характер разрушения пленок при этом испытании. Установлено, что независимо от толщины пленки, площади образца и его происхожде ния (испытывались отечественные и зарубежные пленки) характер раз

Изотропный характер прочности полиэтиленовой пленки при одно осном растяжении объясняется легкостью рекристаллизации, т. е. перестройки структуры гибкоцепного полимера с незначительным меж молекулярным взаимодействием. В условиях двухосного растяжения разрушение полиэтиленовой пленки анизотропно и происходит вдоль оси макромолекул, т. е. по межмолекулярным связям или границе ориентированных областей кристаллических образований. В пленках нз кристаллических полимеров (полипропилена, поли амида, полиэтилентерефталата) наблюдается хрупкое разрушение без образования двухмерной шейки, что, по-видимому, связано с дефор мацией кристаллических образований как единого целого, без «раз матывания» фибрилл, характерного для одноосного растяжения. Весьма интересную информацию можно получить, рассматрив

полиэтиленовой пленки анизотропно и происходит вдоль оси макромолекул, т. е. по межмолекулярным связям или границе ориентированных областей кристаллических образований. В пленках нз кристаллических полимеров (полипропилена, поли амида, полиэтилентерефталата) наблюдается хрупкое разрушение без образования двухмерной шейки, что, по-видимому, связано с дефор мацией кристаллических образований как единого целого, без «раз матывания» фибрилл, характерного для одноосного растяжения. Этим объясняется различная форма кривых «напряжение—деформация» при одноосном и двухосном растяжении. Двухосное растяжение можно осуществить также одновременным вытягиванием термостатируемого цилиндрического образца пленки (трубки) на разрывной машине со специальными зажимами и пода чей внутрь трубки газа, давление к

В данном разделе проведении исследование прочностных свойств для некоторых полимерных систем с различными надмолекулярными структурными характеристиками. Как известно из литературных данных первые рентгенографические исследования надмолекулярные структуры полиэтилена были проведены Банном [3], который установил, что полиэтилен кристаллизуется в орторомбической элементарной ячейке и имеет правильные плоские зигзагообразные цепи, расположенные параллельно оси с . Несколько позже было показано, что цепи полимера имеют тенденцию к формированию спиралей. Следует отметить, что параметры элементарной ячейки существенно различаются при переходе от линейных к разветвленным образцам, при этом сильно разветвленные образцы обладают меньшей плотностью и имеют большие размеры элементарной ячейки. Кроме

(Турец) Полипропилен 0,15 0,059 129,36 4.5*10 -7 731 30 0,0083 Поливинилхлорид 0,15 0,009 247,94 4.8*10 -6 861 320 0,00 3 3 При исследование прочностей полиэтиленов с различными надмолекулярными структурами выявлены анизотропия в прочностных свойствах. При растяжение поперечной направление различного сорта полиэтилена, полипропилена и поливинилхлорида самая высокая относительная деформация имеется у турецкого полиэтилена которые приведены в табл.1. Таблица 2 Прочностные характеристики по продольном направление Обр L0  L F S E , МПа d Скорость разрыва, м/с Полиэтилен (Узб) 0,05 0,2 18,62 11,25*10 -7 4,1 75 0,0083 Полиэтилен (Турец) 0,05 0,28 21,56 8,25*10 -7 4,66 55 0,0083 Полипропилен 0,15 0,263 66,64 4.5*10 -7 84 30 0,0083 Поливинилхлорид 0,15 0,15 254,8 4.8*10 -6 53 320 0,0033 При растя

Таким образом, для исследуемых образцов прочностные характеристики имеют анизотропию, которые связаны ориентацией макромолекул. Определение критических параметров прочности с помощью поляризационной оптики Образец ε Е   n Полиэтилен (Узб) 4 4,1 30 12,4*10 -4 Полиэтилен (Турец) 5,6 4,66 47 26,5*10 -4 Полипропилен 1,75 84 114 12*10 -3 Поливинилхлорид 1 53 110 1,07*10 -3 Продольный Поперечный Образец ε Е   n Полиэтилен (Узб) 2,38 3,9 27 11,2*10 -4 Полиэтилен (Турец) 3,56 4,1 42 23,76*10 -4 Полипропилен 0,39 731 107 11*10 -3 Поливинилхлорид 0,06 861 107 1,04*10 -3 Весьма интересную информацию можно получить, рассматривая характер разрушения пленок, при растяжении установлено, что независимо от толщины пленки, площади образца и его происхождения (испытывались отечественные и зарубежные пл

При деформации до разрыва турецких ПЭ пленок, также как видно из рис. Обладающих сферолитной структурой, наблюдается аналогичная структура: перехода сферолитной структуры в фибриллярную, отсюда следует, что разрушение ПЭ пленки анизотропно и вероятно, происходит вдоль оси макромолекул, т.е. по межмолекулярным связям или на границе ориентированных областей кристаллических образований. В пленках из полипропилена, при общем характере разрушения, близком к хрупкому в месте разрыва имеет место дополнительная ориентация, т.е. происходит распределение зон равных значений деформации вдоль действия деформирующей силы и наличие дополнительной ориентации в месте развития разрыва. Между структурой ПВХ и ПЭ имеются существенные различия, в противоположность последнему ПВХ имеет лишь незначительную крис

Оптическая анизотропия узбек ских полиэтиленовых пленок Оптическая анизотропия узбек ских полиэтиленовых пленок Оптическая анизотропия турецких полиэтиленовых пленок Оптическая анизотропия турецких полиэтиленовых пленок Оптическая анизотропия полипропилен овых пленок продол Оптическая анизотропия поли пропилен овых пленок продол

Оптическая анизотропия ПВХ п ленок продольной Оптическая анизотропия ПВХ пленок продольной Оптическая анизотропия ПП пленок поперечной Оптическая анизотропия ПП пленок поперечной Оптическая анизотропия ПВХ пленок поперечной Оптическая анизотропия ПВХ пленок поперечной 3.2. Деформация полимерных волокон

ВЫВОДЫ 1. Впервые определены критические параметры разрушения полимерных волокон и пленок, характеризующие с определениями значения оптической анизотропии материала. Показано, что для исследуемых образцов оптические и прочностные характеристики имеют анизотропию, которые связаны ориентацией макромолекул. 2.

Список использованных литератур 1. Г.М. Бартенев, С.Я. Френкель Физика полимеров. – Л.: Химия, 1990.- 433 с. 2. В.А. Марихин, Л.П. Мясникова Надмолекулярная структура полимеров. – Л.: Химия, 1977.-237 с. 3. Гейлорд Н., Марк Г. Линейные и стереорегулярные полимеры. М.: Изд-во иностранной литературы, 1962, 55-59

Купить

Похожие документы
17-guruh elementlari galogenlar
Oltinchi guruh p-elementlari
Bufer eritmalar, bufer eritmalarda pHni aniqlash, tuzlar gidrolizi, tuz effekti
3-guruh d-elementlari
Argos test javoblari