Cтраница 3
В практических задачах нагрева материалов наибольший интерес представляет поляризация полярных молекул, ограниченная их тепловым движением. Предпосылкой для нагрева полимера в высокочастотном электрическом поле является наличие в его молекулах звеньев, имеющих дипольное строение неспособных поляризоваться при наложении внешнего поля. [31]
Увеличение скорости нагрева полимеров и материалов на их основе приводит к смещению кривых разложения ( кривых убыли массы образцов) Б область более высоких температур. Это явление получило качественное объяснение с позиций кинетической теории33: процесс термодеструкции сложных химических соединений протекает с определенной весьма малой скоростью, поэтому при нагреве материала с повышенной скоростью успевает разложиться меньшая часть массы образца, чем при более медленном нагреве до той же температуры. [32]
По классификации А.В.Лыкова [82], который разделил высушиваемые материалы по коллоидно-физическим свойствам на три группы ( капиллярно-пористые, коллоидные и капиллярно-пористые коллоидные), суспензионный ПВХ относится к капиллярно-пористым материалам. Однако при нагреве полимера до температуры перехода в вЬ1сокоэластическое состояние, когда стенки капилляров становятся эластичными, ПВХ можно отнести и к капиллярно-пористым коллоидным материалам. [33]
При производстве полимерных изделий необходимо временно ослаблять действие межмолекулярных сил, предоставлять макромолекулам возможность перемещаться относительно друг друга, сообщать полимеру текучесть. Обычно это достигается путем нагрева полимера до температуры, превышающей Ттек, которая может находиться выше температуры разложения полимера. Кроме того, многие широко применяемые в технике полимеры, такие, как поливинилхлорид, нитроцеллюлоза и полистирол, слишком хрупки для некоторых назначений. Эта цель достигается при помбщи пластификации, под которой обычно понимают повышение высокоэластических и вязкотекучих свойств с одновременным уменьшением хрупкости. [34]
![]() |
Продукты термической деструкции полисульфоната. [35] |
Хроматомасс-спектрометрический анализ жидких и твердых продуктов термодеструкции полисульфона показал [18, 19], что они представляют собой смесь фенолов и эфиров. В твердом полимерном остатке число фенольных групп линейно растет со временем нагрева полимера. Нагревание полисульфона более 3 ч при 650 К приводит к гелеобразованию, т.е. происходит образование трехмерных структур. [36]
![]() |
Червячная машина с вакуум-отсосом. [37] |
Дегазация полимеров в червячной машине осуществляется при использовании вакуум-отсосных зон. Зона / - зона сжатия и разогрева материала - служит для нагрева полимера. Через узкое кольцевое отверстие полимер из зоны / поступает в зону / / - зону дегазации. Глубина нарезки шнека ( червяка) в зоне дегазации значительно больше, чем в зоне нагрева, поэтому в зоне дегазации материал не полностью заполняет межвитковое пространство. Именно это и необходимо для процесса дегазации. Зона дегазации сообщается с вакуум-системой. [38]
Чтобы объяснить закономерности ЛП и горения полимеров, необходимо знать распределение температуры в конденсированной и газовой фазах. Для измерения температур внутри образцов и на их поверхности помещают термопары или термодатчики, с помощью которых фиксируют температуру указанных слоев при нагреве полимера или при его поджигании и горении. В связи с низкой теплопроводностью полимерных материалов, которая, конечно, меняется с изменением структуры полимера при горении, перепад температур в зонах может быть значительным. [39]
Первый член в правой части - произведение интенсивности плавления на единичной поверхности раздела на теплоту плавления; второй член - поток тепла, отводимого от поверхности раздела. Поэтому левая часть уравнения положительна и выражает тепло, которое, как это видно из правой части уравнения, используется для двух целей: плавления расплава при Т - Тт и нагрева полимера до температуры плавления. [40]
Вспенивание полимеров в высокоэластическом состоянии производится при помощи специальных газообразующих веществ - твердых или - жидких. Температура разложения твердого газооб - - разующего вещества должна быть несколько выше температуры перехода полимера из твердого состояния в высокоэластическое. При нагреве полимера с газообразующим веществом последнее разлагается с выделением газа, вспенивающего полимер, причем часть газа растворяется в полимере. Эту группу процессов широко используют в промышленности для производства многих пенопла-стов. Подробно эти методы будут рассмотрены ниже. [41]
Производство изделий из многих пенопластов состоит во вспенивании полимеров в формах в высокоэластическом состоянии при помощи специальных газообразующих веществ. Последние могут быть твердыми или жидкими. При нагреве полимера с газообразующим веществом до температуры, несколько превышающей температуру перехода полимера в высокоэластическое состояние, под давлением образовавшегося газа происходит вспенивание, газы распределяются в полимере, некоторая часть их растворяется в нем. [42]
Большая часть тепла поступает к полимеру за счет работы сил трения, особенно в зоне выдавливания, некоторая часть обеспечивается нагревателями в зоне питания и иногда от предварительного подогрева материала. Тепло может добавляться также за счет нагревателей зон сжатия и выдавливания, что необходимо, например, при нанесении покрытий. Тепло расходуется на нагрев полимера, на потери в окружающую среду с поверхности экструдера, в системах охлаждения цилиндра и шнека. Потери энергии происходят также за счет неэффективности электродвигателя и привода. [43]
![]() |
Литьевая машина поршневого типа. [44] |
В промышленных литьевых машинах ( рис. 29) поршень должен развивать усилие в несколько тонн, поскольку расплавленный или полурасплавленный полимер создает большое сопротивление течению, а также в связи с необходимостью создания высоких скоростей продавливания полимера через различные каналы. Цилиндр и сопло должны иметь толстые стенки, поскольку рабочее давление в них очень велико. На цилиндре располагаются нагреватели, обеспечивающие нагрев полимера и поддержание заданной температуры. [45]