Cтраница 3
Физико-химические свойства смол определяют технические и технологические параметры пластических масс, которые могут изменяться в определенных пределах ( иногда значительно) благодаря применению наполнителей или специальных армирующих материалов. Такие композиционные материалы в настоящее время часто используются взамен ненаполненных полимеров. [31]
Для уменьшения различия в тепловом расширении ( сжатии), приводящего к расслаиванию, широко используются волокнистые композиционные материалы, в первую очередь армированные волокнами реактопласты, например Дюраформ - армированная волокнами фенолоформальдегидная смола с а 1 6 - 10 - 5 / К. Трубы из стеклопластиков, получаемые методом намотки, вполне заменяют трубы из ненаполненных полимеров, например в трубопроводах для передачи горячих материалов. Благодаря низкому коэффициенту термического расширения ( а 2 3 - 10 - 5 / К) таких материалов, допуски, которые необходимы для предотвращения продольного изгиба, стали значительно меньше. [32]
Для уменьшения различия в тепловом расширении ( сжатии), приводящего к расслаиванию, широко используются волокнистые композиционные материалы, в первую очередь армированные волокнами реактопласты, например Дюраформ - армированная волокнами фенолоформальдегидная смола с а1 6 - 10 - 5 / К. Трубы из стеклопластиков, получаемые методом намотки, вполне заменяют трубы из ненаполненных полимеров, например в трубопроводах для передачи горячих материалов. Благодаря низкому коэффициенту термического расширения ( а2 3 - 10 - 5 / К) таких материалов, допуски, которые необходимы для предотвращения продольного изгиба, стали значительно меньше. [33]
При сравнении свариваемости термопластичных ПКМ со свариваемостью ненаполненных термопластов ВЧ-методом необходимо учитывать влияние наполнителя на коэффициент диэлектрических потерь ПКМ, УЗ-методом - на упругие характеристики ПКМ, излучением - на способность материала поглощать ИК, световое или лазерное излучение. Введение электропроводящего наполнителя позволяет применять по отношению к ПКМ методы сварки, неизвестные в технологии сварки ненаполненных полимеров. [34]
Таким образом, на ряде примеров установлено, что поверхность наполнителя влияет на морфологию аморфных полимеров в поверхностных слоях. Однако поскольку в настоящее время еще нет возможности связать количественно морфологию с механическими свойствами даже для ненаполненных полимеров, то тем более не установлена связь для композиционных материалов, и исследования в этой области только начаты. [35]
Вторым типом композиций с дисперсным наполнителем являются так называемые обращенные дисперсии, в которых жесткость дисперсной фазы ниже жесткости полимера, такие как пенопласта и термопласты, содержащие частицы эластомера. Модули упругости таких композиций меньше, а их относительное удлинение при разрыве и ударная прочность обычно выше, чем ненаполненных полимеров. [36]
Из этого уравнения следует, что проницаемость и скорость диффузии сильно зависят от формы и расположения частиц наполнителя. Для композитов, наполненных порошкообразными наполнителями, следует ожидать значений коэффициента диффузии D такого же порядка, что и для ненаполненных полимеров, но для полимеров, наполненных ориентированными тонкими пластинками, диффузия значительно замедляется. Хорошим примером является наполнение эпоксидной смолы ориентированными пластинками слюды при большом содержании наполнителя ( у20 5), что приводит к уменьшению D для воды более чем в 15 - 20 раз. [37]
Поэтому роль этих напряжений может быть сравнительно невелика в случае лаковых покрытий, где поверхность развита слабо, и очень велика в наполненных пластмассах и стеклопластиках, поверхность наполнителя в которых развита чрезвычайно сильно. Термообработка наполненного полимера может уменьшать степень неравновесности, однако практически равновесное состояние в стеклообразных полимерах при этом не достигается, поскольку сами стеклообразные ненаполненные полимеры не являются равновесными системами. [38]
Теплостойкость по Мартенсу ( ГОСТ 15089 - 69) является условной температурой, дающей сравнительную характеристику материалов при заданных условиях опыта. Испытание не выявляет верхнего предела рабочих температур, зависящего от конкретных условий эксплуатации. Теплостойкость по Мартенсу ненаполненных полимеров близка к температуре стеклования. [39]
Весьма полезно предсказать время жизни образца материала до его разрыва по закономерностям ползучести. Для материалов, которые рассматривались в настоящем разделе, характерны механические свойства, которые мало отличаются от свойств, предсказываемых теорией линейной вязкоупру-гости. Федоре в статье Разрушение аморфных ненаполненных полимеров показали, что наличие пассивных трещин в материале позволяет применить метод температурно-временной суперпозиции к эмпирическому предсказанию момента разрыва образца при различных временах и температурах. Кроме того, использование принципа суперпозиции Больцмана дает возможность сделать правильные предположения относительно поведения тела при различных способах деформирования и различных напряжениях - статических, кратковременно действующих, либо динамических. По мере перехода к рассмотрению такого рода материалов, как каучук, представления о пассивности трещин и гомогенном субмикроскопическом ослаблении тела в результате беспорядочно селективных перераспределений напряжения следует дополнить учетом других особенностей свойств материала. Следует учитывать высокоэластичность каучуков, связанную с изменением конформационной энтропии. Объединяя конформационную теорию с представлением об отклонениях от линейного вязкоупругого поведения тела и представлением о последовательном перераспределении напряжения в теле, постепенно можно перейти к совершенно новой ситуации в области изучения разрушения материала - к молекулярной теории процессов гомогенной усталости, т.е. теории, которая умышленно пренебрегает рассмотрением случайных разрывов, учитывая лишь их усиливающее влияние. [40]
Основные недостатки полимеров при использовании их в подшипниках обусловлены низкими физико-механическими показателями. Для них характерны низкий предел текучести и плохое сопротивление ползучести, низкая тепло - и термостойкость, плохая стабильность размеров, набухание при контакте с жидкостями, плохая теплопроводность и высокое термическое расширение по сравнению с металлами, используемыми в подшипниках. В связи с этим, ненаполненные полимеры в общем случае используются лишь тогда, когда нагрузки и скорости скольжения невелики. [41]
В литературе приводятся также другие, более строгие выражения для т [8], но для понимания основных закономерностей диффузии через наполненные полимеры достаточно приводимого, выше уравнения. Из этого уравнения следует, что проницаемость и скорость диффузии сильно зависят от формы и расположения частиц наполнителя. Для композитов, наполненных порошкообразными наполнителями, следует ожидать значений коэффициента диффузии D такого же порядка, что и для ненаполненных полимеров, но для полимеров, наполненных ориентированными тонкими пластинками, диффузия значительно замедляется. Хорошим примером является наполнение эпоксидной смолы ориентированными пластинками слюды при большом содержании наполнителя ( у20 5), что приводит к уменьшению D для воды более чем в 15 - 20 раз. [42]
Это привело к разработке антифрикционных полимерных композиционных материалов для получения подшипников, которые смазываются только 1 раз при сборке и не требуют дальнейшей смазки. Использование полимерных композиционных материалов вместо ненаполненных полимеров обусловлено низким сопротивлением их ползучести. Применением смазок можно повысить ресурс работы подшипников на основе наполненных полимеров даже при жестких условиях эксплуатации, тогда как низкая несущая способность ненаполненных полимеров ограничивает их применение даже при хороших антифрикционных свойствах. [43]
Поверхностная энергия разрушения и, следовательно, устойчивость к распространению трещин отвержден-ных эпоксидных и полиэфирных смол сравнительно малы. Введение частиц наполнителя в хрупкие полимеры препятствует росту трещин. При этом возрастание устойчивости к распространению трещин в абсолютных значениях может быть не очень большим, однако вследствие низкой поверхностной энергии разрушения ненаполненных полимеров при наполнении она может возрастать в 2 - 3 раза, что имеет большое практическое значение. [44]
Это привело к разработке антифрикционных полимерных композиционных материалов для получения подшипников, которые смазываются только 1 раз при сборке и не требуют дальнейшей смазки. Использование полимерных композиционных материалов вместо ненаполненных полимеров обусловлено низким сопротивлением их ползучести. Применением смазок можно повысить ресурс работы подшипников на основе наполненных полимеров даже при жестких условиях эксплуатации, тогда как низкая несущая способность ненаполненных полимеров ограничивает их применение даже при хороших антифрикционных свойствах. [45]