Cтраница 2
Кристаллическое состояние полимера, как и в случае физически агрессивных сред, еще больше затрудняет диффузию и тем самым тормозит взаимодействие его с химически агрессивными средами. Например, исследование действия дымящей азотной кислоты на полиэтилен 26 - 32 показало, что на первом этапе кислота, взаимодействуя с двойными связями полимера, разрушает его аморфные участки. Разрушение кристаллов полиэтилена вследствие их низкой проницаемости происходит значительно медленнее, чем аморфных участков. Разрушение кислотой разветвленного полиэтилена, у которого аморфные участки встречаются не только между кристаллами ( как у линейного полиэтилена), но и в качестве дефектов решетки, протекает гораздо быстрее, чем линейного. [16]
Таким образом, проведенный анализ позволяет заключить, что физически агрессивные среды способны резко влиять на механическое поведение стеклообразных и кристаллических полимеров. Это влияние заключается в облегчении развития больших неупругих деформаций в полимерах даже в области очень низких температур, удаленных от температуры стеклования на сотни градусов. Такого рода деформация происходит путем локализованного перехода полимера в ориентированное высокодисперсное состояние внутри специфических микротрещин, имеющих структуру, подробно рассмотренную выше. Роль активной среды состоит в облегчении развития деформации путем локализованной пластификации в вершине микротрещины и в понижении поверхностной энергии полимера, что облегчает образование микропустот, характерных для структуры микротрещин. В чистом виде выделить тот или иной вид взаимодействия полимера с низкомолекулярной жидкостью чрезвычайно трудно. Видимо, в процессе деформации полимера в жидкости происходит как локальная пластификация, так и снижение межфазной поверхностной энергии. Изменяя природу жидкости, вероятно, можно изменять соотношение вышеуказанных факторов. [17]
Химическая природа полимеров влияет на скорость диффузии в них физически агрессивной среды. [18]
По характеру действия агрессивные среды разделяют на дне группы: физически агрессивные среды, вызывающие обратимые изменения, и химически агрессипные среды, под действием которых происходят необратимые изменения полимеров. Отнесение сред к физически и химически агрессивным зависит от реакционной способности полимера. Так, пода, будучи физически агрессивной для полиэтилена, химически агрессинна для полиамида. [19]
Таким образом, при создании материалов, стойких к воздействию физически агрессивных сред, основным является правильный выбор полимера, химическая структура которого определяет его стойкость. Существенно, однако, физическое состояние полимера, его физическая структура, а также влияние некоторых ингредиентов, используемых при получении промышленных материалов ( наполнители, отвердители, вулканизующие агенты), иногда значительно ускоряющих или замедляющих диффузию среды. [20]
Это свидетельствует об изменении соотношения процессов структурирования и деструкции в резинах при старении в физически агрессивной среде. [21]
При классификации полимеров по отношению к химически агрессивным средам в отличие от классификации по стойкости к физически агрессивным средам следует, очевидно, исходить из реакционной способности полимеров, аналогичной реакционной способности низкомолекулярных соединений. С этой точки зрения можно выделить две группы полимеров: гетероцепные и карбоцепные. [22]
Значительная часть монографии посвящена вопросам разрушения ( растрескивания) и долговечности высокоэластических материалов в различных химически и физически агрессивных средах. Учет действия среды на прочностные свойства полимеров необходим как потому, что в обычных условиях следы химически активных примесей в атмосферном воздухе оказывают существенное влияние на эти свойства, так и в связи с расширением областей использования полимерных материалов в различных агрессивных средах. [23]
К жидким физически агрессивным средам относятся обычно химически инертные углеводороды и некоторые их производные, используемые в качестве растворителей, масел, то пли н, гидротормозных жидкостей и др. Действие физически агрессивных сред н основном заключается в их способности проникать в полимер и определяется сорбционными и диффузионными процессами. В реальных условиях воздействие таких жидкостей часто сопровождается и необратимыми процессами, например вымыванием протипостарителей, пластификаторов. Это ухудшает морозостойкость, физико-механические свойства резин. [24]
![]() |
Группы стойкости резин при действии на них агрессивных сред. [25] |
Между тем при действии агрессивной среды различные свойства резины изменяются в разной степени, что и должно учитываться при классификации. Несмотря на то, что для классификации использовали данные испытаний в физически агрессивных средах СЖР-1, СЖР-2, СЖР-3, АМГ-10 и воде система может быть распространена и на другие среды. Для классификации были выбраны в основном свойства, характеризующие работоспособность резин в данных условиях. [26]
Физически активные среды вызывают в основном обратимые изменения полимера, не сопровождающиеся разрушением химических связей. В реальных условиях действие таких жидкостей часто сопровождается и необратимыми процессами, например вымыванием составных частей полимерного материала ( пластификаторы, стабилизаторы и Др. Активность физически агрессивных сред при условии, что действие их не осложнено образованием водородных связей и диполь-дипольными взаимодействиями между средой и полимером, определяется значениями параметров растворимости полимера и среды. [27]
Поэтому необходимо рассмотрение механо-химических явлений. Под механо-химическими явлениями следует понимать 1 весь комплекс химических превращений в системе, происходящих под влиянием механических воздействий. Исходя из этого очевидно, что, за исключением двух крайних случаев - разрушения материала под влиянием напряжения без нарушения химических связей и распада материала в отсутствие напряжений под влиянием немеханических воздействий ( тепла, излучения, химически или физически агрессивной среды), - все остальные случаи разрушения при одновременном действии напряжения и внешней среды с большим или меньшим преобладанием механического ( или химического) фактора можно отнести к механо-химическим процессам. Таким образом, если определить механо-химические процессы как процессы, происходящие под влиянием механических воздействий и сопровождающиеся активированием химических превращений, перестройкой и образованием новых химических связей как в отсутствие, так и при наличии активной внешней среды, то очевидно, что под это понятие подпадают такие явления, как химическая релаксация, химическое течение, статическая и динамическая усталость ( утомление), механическая активация и коррозионное растрескивание полимеров. Слабое механическое поле оказывает преимущественно влияние на вероятностную сторону процесса. [28]
Агрессивные среды в зависимости от процессов, протекающих в материале, можно разделить на физически и химически агрессивные. Первые вызывают обратимые изменения в материале, не сопровождающиеся разрушением химических связей. Химически агрессивные среды в отличие от физически агрессивных вызывают необратимые изменения химической структуры полимера. Воздействие физически агрессивных сред часто сопровождается необратимыми процессами, например вымыванием низкомолекулярных продуктов. [29]