Низкая теплопроводность - полимер
Cтраница 2
При нагревании их выше допустимой температуры часто происходит деполимеризация, разложение или даже обугливание. Этому способствует и низкая теплопроводность полимеров: при местном, пусть даже кратковременном перегреве они претерпевают деформацию или даже термоокислительнуто деструкцию, поскольку тепло рассеивается очень медленно. [16]
Среди всех этих методов нагрева передача тепла за счет теплопроводности является наиболее распространенным и наиболее важным способом повышения температуры и плавления твердого полимера. Факторами, регулирующими скорость плавления при подводе тепла, являются теплопроводность, достигнутый температурный градиент и действительная площадь контакта между тепловым источником и расплавляемым материалом, которые отражают соответственно свойства материала, условия теплопередачи и форму поверхности теплоотдачи. Низкая теплопроводность полимеров и их чувствительность к температуре ( которая ограничивает достижимые на практике температурные градиенты) обусловливает использование других, более перспективных способов плавления. Однако до настоящего времени ни ультразвуковой нагрев, вызываемый высокочастотной циклической деформацией твердого материала, ни диэлектрический нагрев, связанный с диссипативным членом уравнения энергии, не нашли широкого применения. [17]
Более того, тепловые эффекты характеризуются небольшими величинами. Для того чтобы получить точные результаты, выделяющееся тепло должно передаваться полностью и быстро к измерительной аппаратуре. Низкая теплопроводность полимеров затрудняет использование для этих целей образцов значительных размеров. Кроме того, образцы одного и того же полимера, но различных размеров ведут себя по-разному при одинаковом механическом напряжении. Так, например, стержень из полиамида, диаметр которого больше 5 мм, при растяжении будет скорее разрываться, чем вытягиваться, в то время как тонкое волокно или нить значительно легче подвергаются холодной вытяжке. Отсюда следует, что образцы полимера, используемые для термического анализа, должны быть небольших размеров и весить 50 - 200 мг. [18]
Под влиянием высоких темп-р ( 500 С) полимерные материалы подвергаются термич. Вследствие низкой теплопроводности полимеров деструкция протекает, как правило, лишь в поверхностном слое, особенно при непродолжительном контакте полимера с источником тепла. Однако при возгорании продуктов распада может воспламениться и сам полимерный материал. [19]
В процессе механической деформации многих материалов, в том числе полимеров, имеют место тепловые эффекты, изучение которых представляет как теоретический, так и практический интерес. Изучение тепловых эффектов помогает установить природу молекулярных процессов, происходящих при деформации. Более того, вследствие низкой теплопроводности полимеров тепловые эффекты оказывают влияние на изменение свойств деформированных образцов. [20]
Огромное значение имеет теплоемкость полимеров, которая выше, чем у металлов. С этим связан большой расход тепла в процессе формования. Наконец, необходимо учитывать низкую теплопроводность полимеров, что очень неблагоприятно для их переработки, так как приводит к неоднородности изделия вследствие неравномерного разогрева материала. [21]
Абляция играет очень важную роль во время запуска космических ракет и кораблей, когда температура выхлопных газов двигателя достигает 10000 - 15 000 С, и при движении в плотных слоях атмосферы, когда поверхность ракеты в результате трения о воздух накаляется до нескольких тысяч градусов. В таких условиях любой металл просто испарился бы, поэтому наружные части металлической конструкции покрываются термоизоляцией, изготовленной из наполненных полимерных материалов. При этом решающее значение имеют высокая теплоемкость и низкая теплопроводность полимера, поглощение и расход тепловой энергии на его пиролиз, а также образование предохранительной газовой прослойки на его поверхности. В результате полимер, сам разрушаясь слой за слоем, защищает металлические стенки ракеты в течение необходимого времени. [22]
К особенностям полимерной упаковки и тары, производимой литьем под давлением и прессованием, относится точное выполнение в форме как внешних поверхностей изделия, так и внутренних полостей. Однако формуемость большинства полимеров, особенности заполнения формы перерабатываемой массой, анизотропия свойств материала и остаточные напряжения в изделии затрудняют получение литьевой упаковки с толщиной стенки менее 1 мм, а прессованной - менее 2 мм, что приводит к повышенному расходу сырья. Толстые стенки и большая масса отливок и выпрессовок вследствие низкой теплопроводности полимеров увеличивают продолжительность отверждения изделий в форме. Эти причины, а также высокая стоимость оборудования и оснастки обусловливают повышенную стоимость литьевой и прессованной упаковки по сравнению со стоимостью упаковки, производимой другими способами. Кроме этого, размеры литьевой и прессованной упаковки существенно ограничиваются параметрами действующих прессов и литьевых машин. [23]
 |
Зависимость толщины покрытий из полиэтилена низкого. [24] |
Осаждение порошка происходит вследствие передачи тепла от нагретого, изделия к полимеру. Наиболее сильно нагревается слой полимера, непосредственно соприкасающийся с деталью. Дальнейшая теплопередача осуществляется через образовавшийся слой, толщина которого увеличивается с увеличением времени пребывания детали в ванне псевдоожиженного слоя. Низкая теплопроводность полимеров [ например, 0 001 кал / ( сек - г см3 град) для полиэтилена ] пре - 600 пятствует распространению тепла от s нагретой детали. Благодаря этому нарастание слоя полимера происходит во времени ( рис. 116) и осуществляется преимущественно в результате налипания полимерных частиц на предварительно сплавившийся нижележащий слой. [25]
С, кристаллизация не успевает достигнуть сердцевины изделия. Этот процесс принято называть закалкой. Закаленные изделия имеют большую прочность и эластичность, но меньший удельный вес. Однако вследствие низкой теплопроводности полимера закалка крупногабаритных изделий сопряжена с большими трудностями. При погружении в воду происходит в первую очередь охлаждение верхних слоев изделия, а в глубине его продолжает совершаться процесс кристаллизации. Таким образом, создаются внутренние напряжения, которые в сердцевине крупногабаритных изделий образуют трещины. Поэтому рекомендуют подвергать закалке изделия толщиной до 3 мм. Обычно незакаленные изделия получают охлаждением вместе с печью. При этом материал имеет возможность перейти из аморфного состояния в кристаллическое равномерно по всей глубине. [26]
 |
Термическая деструкция непластифицированного ПВХ. [27] |
Непосредственное использование некоторых методов плавления сталкивается с серьезными трудностями. Рассмотрим это на примере плавления с перемешиванием. Попытка расплавить в нагреваемом сосуде загруженные в него полимерные гранулы приведет, вероятно, к частичному разложению полимера и получению неоднородного расплава с многочисленными включениями газовых пузырьков, Кроме того, эта безуспешная попытка требует еще и много времени. Причины неудачи заключены в физических свойствах полимеров. Особенно большую роль играет низкая теплопроводность полимеров. Кроме того, термическая нестабильность, как видно из рис. 9.1, сильно снижает значения максимальных температур, при которых полимеры еще могут существовать, и допустимую продолжительность воздействия повышенных температур. [28]
Для этого после достижения давления 15 - 19 ати температуру поднимают с определенной скоростью, не менее 12 град / час. Соблюдение этих условий диктуется особенностями реакции поликонденсации соли АГ, протекающей со значительной скоростью уже при сравнительно низких температурах. Следовательно, до 260 температуру нужно поднимать с такой скоростью, чтобы вода, применявшаяся в качестве реакционной среды, не была отогнана раньше, чем будет достигнута температура плавления полимера. В этом случае вся масса образующегося полимера находится в водной среде и при достижении температуры плавления переходит в расплавленное состояние. Если скорость разогрева реакционной массы недостаточна, то при поддержании давления на уровне 15 - 19 ати вся вода из автоклава удаляется раньше, чем температура реакционной массы достигнет температуры плавления полимера, и в этом случае неизбежно образование в автоклаве твердого блока полимера. Опасность образования твердого блока полимера связана с трудностью расплавления его вследствие низкой теплопроводности полимера и недостаточной термостабильности его, не допускающей перегрева полимера. [29]
Страницы: 1 2