Усадка - полимер
Cтраница 4
В настоящее время процессы образования пор при изготовлении эпоксидных композиций исследованы совершенно недостаточно, что затрудняет разработку технологии и обусловливает нестабильность характеристики материала. Основным источником пористости в эпоксидных компаундах является наличие в исходных материалах веществ с высоким парциальным давлением, а также усадка полимера. Для большинства эпоксидных компаундов выделение при отверждении летучих ве - Ществ ( в отличие от компаундов других типов) не характерно и поэтому здесь рассматриваться не будет. В зависимости от технологии применения компаунда механизм образования пор может быть различным. Следует иметь в виду, что формирование пористости происходит тогда, когда полимер находится в вязкотекучем или высокоэластическом состоянии. После перехода в стеклообразное состояние полимер не способен к большим деформациям, и поры не образуются. Однако в стеклообразном наполненном полимере возникают большие внутренние напряжения [27], которые в некоторых случаях могут привести к образованию системы микротрещин, пронизывающих весь ма - Териал. [46]
В этой же работе было обнаружено, что сухие микротрещины поликарбоната, деформированные на 50 - 60 %, обладают способностью медленно восстанавливать свои размеры после снятия нагрузки. Следует отметить, что это явление, нехарактерное для стеклообразного полимера, ориентированного в режиме холодной вытяжки, также полностью аналогично макроскопической усадке полимера, деформированного в ААС. Для описания механических свойств материала микротрещин в работе [123] привлекается модель Джента и Томаса [124], развитая для вспененных каучуков. [47]
Таким образом, благодаря химическим эффектам полимерная матрица может проявлять различные свойства в зависимости от расстояния от поверхности наполнителя. Так как большинство композиций получают при повышенных температурах и затем охлаждают до температуры эксплуатации, то матрица оказывается под значительным напряжением благодаря различию в усадке полимера и наполнителя. Такой эффект рассмотрен Дамманом и Квеем [208] в качестве возможного источника иммобилизации сегментов макромолекул. Ограничение подвижности макромолекул происходит в результате появления сжимающих напряжений. [48]
Увеличение амплитуды их колебаний должно приводить к соударениям соседних фибрилл полимера ( рис. ЗА, б, в), вследствие чего они получают возможность слипаться друг с другом, что приводит к уменьшению площади межфазной поверхности. Это, в свою очередь, приводит к разориентации фибрилл друг относительно друга и, следовательно, к сближению стенок микротрещин, что макроскопически проявляется в наблюдаемой нами усадке полимера. [49]
Рассматривая экспериментальные данные по восстановлению размеров микротрещин, авторы работы [123] полагают, что движущей силой, вызывающей усадку, является энтропийная упругость и, главным образом, избыток свободной поверхностной энергии, обусловленной наличием большой удельной поверхности материала микротрещин. Оценка энтропийной силы на основании кинетической теории высокоэластичности с использованием модуля упругости, определенного для поликарбоната при 160 С ( на 15 выше Тс), приводит к значениям напряжений, вызывающих усадку, порядка 3 - 4 МПа, что значительно меньше предела текучести поликарбоната и, следовательно, она не может быть причиной происходящей усадки полимера. [50]
 |
Схема рабочей части литьевой машины. [51] |
Гтек), после чего он выталкивается плунжером нагревательного цилиндра в оформляющие гнезда холодной литьевой формы. Остывая в гнездах формы под определенным давлением, полимер приобретает конфигурацию изделия. Так как усадка полимера при остывании в 9 - 10 раз превышает усадку металла формы, изделие из нее легко выталкивается. [52]
Полученные экспериментальные данные позволяют заключить, что жидкие среды, не вызывающие набухания полимера, но влияющие на его механическое поведение, взаимодействуют с полимером по адсорбционному механизму. Такое взаимодействие является проявлением эффекта Ребиндера с некоторыми особенностями, которые вносит цепное строение макромолекул. Обнаруженная в работе [101] усадка полимеров после их растяжения в адсорбционно-активной среде обусловлена поверхностными явлениями, характерными для высокодисперсного фибрил-лизованного полимера и ее значение может служить критерием оценки межфазной поверхностной энергии полимера. Корреляция между усадкой и пределом вынужденной эластичности полимера в той же среде позволяет полагать, что и последний также может служить критерием оценки межфазной поверхностной энергии полимера, но в этом случае необходимо учитывать влияние кинетических факторов - скорости деформации и особенностей вязкого течения жидкой среды. [53]
Большинство полимерных растворов и дисперсий применяют при атмосферном давлении и умеренных температурах. Это позволяет довольно легко наблюдать за поведением этих материалов в процессе переработки. Например, значительно проще увидеть образование наплывов на окрашиваемой пленке, чем наблюдать усадку полимера при литье под давлением. В последнем случае мы видим лишь результаты, но не сам процесс. Кроме того, довольно легко измерить вязкостные свойства дисперсий и растворов, поэтому существует огромное количество эмпирических данных, позволяющих сопоставить лабораторные результаты исследования растворов с особенностями их поведения в реальных производственных условиях. [54]
Процесс отверждения осуществляется при формировании клеевого соединения. Полимеры отверждаются в результате реакций поликонденсации ( с выделением побочных, как правило газообразных, продуктов) или полимеризации. При отверждении по механизму полимеризации образуется монолитный клеевой шов ( без воздушных включений, раковин), меньше вероятность усадки полимера, при склеивании не требуется высокое давление. [55]
Кривые растяжения характеризуют свойства материала на различных стадиях его приближения к равновесию. При этом механические свойства полимера заметно изменяются. Из рис. 2.14 видно, что сразу же после первого цикла деформации кривая повторного растяжения содержит один предел текучести, после достижения которого она совпадает с начальной кривой растяжения. В дальнейшем проходящая во времени усадка полимера сопровождается значительным изменением формы кривых повторного растяжения. На этих кривых появляется второй предел текучести, который возрастает при увеличении времени отдыха полимера после первого цикла деформации. Очевидно, что появление второго предела текучести обусловлено формированием в полимере новой структурной сетки, разрушению которой под действием механического напряжения соответствует перегиб на кривой растяжения. [56]
После этих операций весь узел устанавливается в пресс-форму и заливается или запрессовывается в полимер 2, обладающий хорошими адгезионными свойствами к выводам. В противном случае могут образоваться щели, засасывающие влагу внутрь корпуса. Но даже при отсутствии этих щелей, влага все же диффундирует сквозь слой полимера. В залитой микросхеме возникают внутренние механические напряжения вследствие усадки полимера и разницы ТКЛР кристалла и полимера, которые снимаются за счет покрытия кристалла мягким демпфирующим слоем из кремнийорганических и крем-ний-каучуковых соединений. [57]
Для полимеров, отвержденных выше Гс, значения Г0, полученные экстраполяцией кривых ачн f ( Гнзм) до пересечения их с осью абсцисс, примерно одинаковы и близки к Гс. Поэтому для Г0, которая определяется как температура, при которой ( ГЕН 0, практически совпадает с температурой стеклования полимера. Однако для образцов, отвержденных при температурах ниже Гс, Г0 также ниже Гс и превышает температуру отверждения примерно на 10 - 25 С. Разница между температурами ог-верждения и Г0 в этом случае объясняется усадкой полимера при отверждении. [58]
Для полимеров, отвержденных выше Гс, значения Т0, полученные экстраполяцией кривых а / ( Г зм) до пересечения их с осью абсцисс, примерно одинаковы и близки к Гс. Поэтому для Г0, которая определяется как температура, при которой Овн 0, практически совпадает с температурой стеклования полимера. Однако для образцов, отвержденных при температурах ниже Тс, TQ также ниже Гс и превышает температуру отверждения примерно на 10 - 25 С. Разница между температурами ог-верждения и Т0 в этом случае объясняется усадкой полимера при отверждении. [59]
Страницы: 1 2 3 4