Механические воздействия на полимеры
Характеристика механических свойств полимеров. Исследование упругих и пластических деформаций. Анализ способности тела восстанавливать размеры и форму после прекращения действия внешних сил. Методы автоматических испытаний полимерных материалов.
| Рубрика | Химия |
| Вид | контрольная работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 31.05.2016 |
| Размер файла | 13,7 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Цель работы: ознакомится с основами работы на разрывной машине, провести на ней испытания композиций, полученных в работе «Пластизоли».
Теоретическая часть:
Механические свойства полимеров - это комплекс свойств, которые определяют механическое поведение при действии внешних сил. Под действием механических сил все тела деформируются, а при больших или длительных воздействиях разрушаются. При этом деформации могут быть полностью обратимыми (упругими) и необратимыми (пластическими), поэтому следует принять, что в общем случае под разрушением понимают не только необратимый распад материала на части, но и необратимое пластическое течение, которое характеризуется остаточной (необратимой) деформацией. Последняя приводит к изменению размеров и (или) формы изделий. В соответствии с этим различают деформационные и прочностные свойства полимеров. Наличие большого числа структурных параметров полимеров определяет особенности их механических свойств: химический состав, молекулярная масса, конформационное состояние, степень разветвленности, сшивание, степень кристалличности. Кроме структурных параметров макромолекулы механические свойства полимеров существенно зависят от внешних факторов, таких как температура, длительность, скорость или частота напряжения, давление, вид напряженного состояния, термическая предыстория материала.
Важнейшими механическими свойствами являются упругость и высокоэластичность, то есть способность тела восстанавливать размеры и форму после прекращения действия внешних сил. Понятия упругости и высокоэластичности не эквивалентны. Под упругостью подразумевают деформации, развивающиеся со скоростью звука, то есть мгновенные, под эластичностью - высокоэластичные деформации, запаздывающие во времени. Количественно упругость и эластичность оценивают модулем упругости Е (модуль Юнга), определяемым по закону Гука: у = Е*е (у - напряжение, е - относительная деформация). Модуль упругости характеризует сопротивление полимера изменению размера и формы под действием внешней силы.
Для полимеров характерна более выраженная температурно-временная зависимость механических свойств по сравнению с другими материалами. Эта зависимость обусловлена вязкоупругой природой деформации полимеров, то есть поведением материала, сочетающим в себе одновременно свойства вякой жидкости и чисто упругого твердого тела. Вязкоупругость какого - либо материала или жидкости будут проявляться в том случае, когда время воздействия на него (t) соизмеримо со временем релаксации (ф). Если ф>t, будут проявляться упругие свойства, при t> ф - течение.
Существует большое количество методов механических испытаний полимерных материалов в соответствии с характером воздействй, которым они подвергаются в процессе эксплуатации. К ним относятся деформации при растяжении, сжатии, изгибе, сдвиге, кручении. Наиболее часто при изучении деформационных свойств полимеров используют результаты испытаний при растяжении. Метод заключается в растяжении образца полимера с постоянной скоростью и регистрацией деформации и напряжения (силы). Соответствующая зависимость: напряжение (у) - деформация (е) называется деформационной кривой растяжения (напряжение у = F/S, где F - приложенная сила, S - площадь поперечного сечения образца). Вид деформационной кривой зависит от физического состояния полимера и температуры. механический полимер пластический деформация
При любых механических воздействиях на полимеры в них происходят так называемые релаксационные переходы, связанные с возникновением или исчезновением подвижности тех или иных фрагментов макромолекул (заместителей, звеньев цепи, сегментов) или макромолекул в целом. В общем случае под релаксационными явлениями в полимерах понимают изменение их свойств во времени, обусловленное достижением равновесного состояния. В основе механических релаксационных явлений в полимерах, которые проявляются как зависимость упругости и вязкости от времени, лежит явление вязкоупругости. К важнейшим проявлениям вязкоупругих свойств полимеров относятся:
- релаксация напряжения и ползучесть при статическом характере нагрузки;
- отставание деформации от напряжения (или наоборот) при динамических нагрузках или деформациях.
Также одной из важнейших характеристик прочности является долговечность. Если к полимерному образцу приложить деформирующую силу заведомо меньшую уr, то рано или поздно он разрушается. Время от начала приложения к полимеру напряжения до его разрушения при у = const называется долговечностью. Связь между долговечностью полимера (ф) и величиной приложенного напряжения у описывается уравнением, впервые предложенным Журковым:
Ф = Ае-ау,
Где а, у - постоянные, зависящие от природы материала и температуры.
Практическая часть:
Для полученных в работе «Пластизоли» образцов пластизолей на основе ПВХ провели измерения их ширины, толщины и испытали 5 из них на разрывной машине. С помощью ЭВМ автоматически был построен график зависимости удлинения в % от напряжения в N. Условия испытаний и график приведены в конце работы. По полученным результатам сделали выводы о механических свойствах полученных в работе «Пластизоли» образцов.
Вывод
В ходе данной работы были получены графики зависимости удлинения в % от напряжения в N на основании которых можно сделать вывод, что полученные образцы пластизолей на основе ПВХ обладают достаточно большой прочностью, но низкой эластичностью по сравнению с композициями, полученными студентом Маньковой.
Список используемой литературы
1. Методическое пособие «Механические свойства полимеров», Л.А. Смирнова, Н. Новгород, изд-во ННГУ им. Лобачевского, 2005г., 19 стр.
2. Введение в химию и физику полимеров, Ю. Д. Семчиков, Н. Новгород, изд-во ННГУ, 2007г., 257 стр.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Исследование физических и механических свойств смесей полимеров. Изучение основных способов формования резиновых смесей. Смешение полимерных материалов в расплаве и в растворе. Оборудование для изготовления смесей полимеров. Оценка качества смешения.
реферат [274,9 K], добавлен 20.12.2015Определение понятия и свойств полимеров. Рассмотрение основных видов полимерных композиционных материалов. Характеристика пожарной опасности материалов и изделий. Исследование особенностей снижения их горючести. Проблема токсичности продуктов горения.
презентация [2,6 M], добавлен 25.06.2015Особенности технологии изготовления полимерных материалов, основные параметры процессов переработки. Методы формования изделий из ненаполненных и наполненных полимерных материалов. Методы переработки армированных полимеров. Аспекты их применения.
реферат [36,4 K], добавлен 04.01.2011Получение композиционных материалов на основе полимеров и природных слоистых силикатов (смектитов): гекторит и монтмориллонит. Полигуанидины как структуры для получения гуанидинсодержащих полимерных нанокомпозитов. Полимер-силикатные нанокомпозиты.
магистерская работа [3,1 M], добавлен 27.12.2009Физическое и химическое обоснование изменения свойств и характеристик полимеров при воздействии на них озона, исследование данных явлений на современном этапе. Методы увеличения адгезии полимеров и сферы их применения, оценка практической эффективности.
контрольная работа [1000,4 K], добавлен 28.01.2010Общая характеристика современных направлений развития композитов на основе полимеров. Сущность и значение армирования полимеров. Особенности получения и свойства полимерных композиционных материалов. Анализ физико-химических аспектов упрочнения полимеров.
реферат [28,1 K], добавлен 27.05.2010Причины и характер изменения свойств полимеров при их переработке, хранении и эксплуатации. Старение полимеров и основные факторы, на него влияющие. Роль веществ-стабилизаторов в замедлении данных процессов. Типы антиоксидантов и оценка их эффективности.
реферат [44,5 K], добавлен 22.11.2010Формование полимерных материалов с заданной структурой на основе смесей несовместимых полимеров. Условия волокнообразования в смесях несовместимых полимеров при изменении вязкостей и дисперсности смеси. Реологические свойства исследованных полимеров.
статья [1,1 M], добавлен 03.03.2010История развития науки о полимерах - высокомолекулярных соединений, веществ с большой молекулярной массой. Классификация и свойства органических пластических материалов. Примеры использования полимеров в медицине, сельском хозяйстве, машиностроении, быту.
презентация [753,4 K], добавлен 09.12.2013Анализ возможностей повышения огнестойкости вторичного полиэтилентерефталата (ПЭТФ) введением в него в качестве антипирена органоглины. Сущность современных физико-химических методов анализа полимерных материалов. Механизм действия полимерных материалов.
курсовая работа [1,5 M], добавлен 11.10.2010Фуллерит как кристалл из больших молекул углерода Сn-фуллеренов. Знакомство с основными особенностями нанокристаллических материалов, анализ преимуществ: высокая вязкость, повышенная износостойкость. Характеристика механических свойств наноматериалов.
реферат [1,2 M], добавлен 20.05.2014Характеристика биодеградируемых (биоразлагаемых) полимеров - материалов, которые разрушаются в результате естественных природных (микробиологических и биохимических) процессов. Свойства, способы получения и сферы использования биодеградируемых полимеров.
реферат [25,3 K], добавлен 12.05.2011Кремнийорганические полимеры: линейные; разветвленные; циклолинейные (лестничные); сшитые (в т.ч. циклосетчатые). Силиконовые масла и каучуки. Методы получения полиорганосилоксаны. Основные физические и химические свойства кремнийорганических полимеров.
реферат [28,0 K], добавлен 16.12.2010Распространенные способы физического модифицирования полимеров с целью придания им специфических свойств. Термогравиметрический анализ магнитопластов. Сравнительные характеристики материалов на основе каолина. Свойства теплоизоляционных материалов.
статья [32,3 K], добавлен 26.07.2009Изучение характера ориентации кристаллитов в пленке ПЭ и в композициях после их деформирования и отжига. Экструзионная гомогенизация в червячно-осциллирующем смесителе. Механические и релаксационные свойства композиций. Характер их деформационных кривых.
реферат [451,5 K], добавлен 18.03.2010Изучение понятия и строения полимеров, их классификации по происхождению, форме молекул, по природе. Характеристика основных способов получения - поликонденсации и полимеризации. Пластмассы и волокна. Применение полимеров в медицине и строительстве.
презентация [1,8 M], добавлен 12.10.2015Особенности строения и свойств. Классификация полимеров. Свойства полимеров. Изготовление полимеров. Использование полимеров. Пленка. Мелиорация. Строительство. Коврики из синтетической травы. Машиностроение. Промышленность.
реферат [19,8 K], добавлен 11.08.2002Закономерности трансформации состава, свойств бентонита в процессе модифицирования. Исследование сорбционной активности природных и модифицированных форм бентонита. Определение закономерностей модифицирования бентонита Кабардино-Балкарского месторождения.
магистерская работа [9,2 M], добавлен 30.07.2010Строение сосудов. Сканирующая электронная микроскопия. Методы окрашивания полимерных микросфер флуоресцентными красителями. Исследование свойств суспензии полистирольных и полиметилметакрилатных микросфер с карбоксильными группами на поверхности частиц.
дипломная работа [5,1 M], добавлен 24.10.2013Полимеры как органические и неорганические, аморфные и кристаллические вещества. Особенности структуры их молекулы. История термина "полимерия" и его значения. Классификация полимерных соединений, примеры их видов. Применение в быту и промышленности.
презентация [1,5 M], добавлен 10.11.2010
