Білім және ғылым
жүктеу/скачать 2,97 Mb.
|
- Бұл бет үшін навигация:
- 5.39- сурет .
- Полимерлердің механикалық қасиеттері
- Полимерлердің беріктігі мен мәңгілігі
| 5.38-сурет. Полиамидтің химиялық құрылысы
және тығыз текшеленеді. Демек, гуттаперчаның кристалдану дәрежесі жоғары болады. Реттілік құрылымның кристалдануға бейімділігін гомо- және сополимерлерді салыстырғанда, айқын байқалады. Сызықтық полиэтиленнің кристалдығы жоғары, ал этилен мен пропиленнің статистикалық сополимерлері кристалды емес. Пропилен буындары- ның тізбекте кездейсоқ орналасуы полимердің реттілік құрылымын бұзады және оның кристалдануға бейімділігі нашарлайды. Сондықтан статистикалық сополимерлер негізінен кристалданбайды. Кристалдануға әсер ететін факторлардың бірі − полимерлердің полюстілігі. Полиамидтердің кристалдығының жоғары болуы тізбектегі полюсті топтардың сутектік байланыс түзуінен (5.38- сурет). Суреттен бір полимер тізбегіндегі карбонил тобының оттек атомдары NH- топтарымен сутектік байланыс түзетіні көрсетілген, нәтижесінде тізбекаралық күштер артып, тізбектер өзара бай- ланысқандықтан, текшелену тығыздығы да жоғарылайды. Кристалдануға полимер тізбегіндегі орынбасарлар да әсер етеді. Поливинилкарбозолдың ауқымды орынбасарлары негізгі тізбекте ретсіз орналасқандықтан, макромолекуланың тығыз текшеленуіне кедергі келтіріп, кристалдану үдерісін тежейді (5.39-сурет). Ал егер орынбасарлар мөлшері поливинилспирт немесе поливинилфторидтегі сияқты кішігірім болса, полимерлер кристалданады. CH2 CH CH2 CH CH2 CH CH2 CH Ауқымды бүйір топтары а Поливинилкарбозолдың құрылымы CH2 CH CH2 CH CH2 CH CH2 CH OH OH OH OH Ауқымды емес бүйір топтары б Поливинил спиртінің құрылымы 5.39- сурет. Поливинилкарбазол (а) мен поливинил спиртінің (б) құрылымы Сонымен қатар, полимерге енгізілетін пластификаторлар, толықтырғыштар да кристалдану ұрықтарының түзілуімен кристал- дардың өсуіне әсер етеді. Кристалдану дәрежесі полимердің физика-механикалық қасиет- теріне: тығыздығына, қаттылығына, өткізгіштігіне, жылу сыйым- дылығына және т.б. едәуір әсер етеді. Полимерлердің механикалық қасиеттері Механикалық қасиеттері құнды болғандықтан полимерлік материалдар көп қолданылады. Ең басты қасиеттер − өте беріктігі және қайтымды деформациялануы. Мұндай ерекше қасиеттер полимерлер тізбегінде өзіне тән энергиясы мен ұзындығы бойынша айырықша екі түрлі байланыс болуында: тізбек атомдары арасындағы берік химиялық және әлсіздеу молекулааралық байланыстар. Сонымен қатар полимерлердің механикалық қасиеттері сыртқы күштердің мөлшері мен әсер ету уақытына тәуелді. Осыған сәйкес полимерлер деформацияланады немесе бұзылады. Полимерлердің беріктігі мен мәңгілігі Полимерлердің беріктігі деп олардың механикалық күштердің әсерінен бұзылуға қарсы қабілетін айтады. Бұзылу әртүрлі күштерден болуы мүмкін: механикалық, электрлік және т.б. Біздің қарастыратынымыз − полимердің тек механикалық беріктігі. Полимерлік материалдардың беріктігі әртүрлі факторларға байанысты. Атап айтсақ, молекуладан ірі құрылымның түріне, бағдарлануына, молекулалық массаға, температураға, сынау уақытына, кернеуге, беттік-активті ортаға. Демек, полимерді синтез- деу және өңдеу кезінде технологиялық факторлардың мүмкіндігін кең пайдаланып, беріктігі тиімді материалдар алуға болады. Беріктік денені бұзуға қажетті кернеудің шамасымен сипатталады. Ол кернеу беріктік шегі немесе үзілу кернеуі σρ деп аталады. Материалға күш түсірілгеннен бастап үзілуге дейінгі уақыт аралығы үзілу уақыты немесе материалдың мәңгілігі τ делінеді. Үзілу кернеуі және мәңгілік материалдың беріктігін сандық түрде сипаттайды. Журковтың еңбектерінде мәңгілік пен түсірілген кернеудің арасындағы байланыс мына өрнекпен анықталады: Aea , (5.43)
мұндағы А және а − материалдың табиғаты мен температураға байланысты константалар. Мәңгіліктің температураға тәуелділігі мына өрнекпен анық- талады: |