ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Методы, характеризующие поведение полимера в условиях эксплуатации из "Высокотермостойкие полимеры" Определение величины потери массы материала как меры глубины его разложения является наиболее простым и эффективным методом и широко используется. Часто измерения по этому методу (ТГА) проводят в обычных лабораторных печах на воздухе при температуре и продолжительности испытания, определяемых спецификой применения данного конкретного материала. Иногда используют значительно более высокие температуры старения и, экстраполируя полученные результаты, прогнозируют долговечность полимера при более низких температурах. [c.32] Обычно в качестве критерия принимают величину потери массы и стабильность материала оценивают по времени, необходимому для достижения этой величины либо при постоянной температуре, либо при температуре, при которой она достигается за определенный промежуток времени. Некоторое определенное значение скорости разложения или ее резкое возрастание также могут служить показателем начала разрушения материала, так ак значения скоростей разложения многих соединений резко изменяются в определенных интервалах температур з. Эти величины скоростей можно найти по графику зависимости потери массы от температуры старения (см., например, рис. 20) перегиб кривых указывает на резкое возрастание скорости разложения. [c.32] Термогравиметрический анализ является простым, быстрым и высоковоспроизводимым методом определения термостойкости полимеров вплоть до температур, значительно превыщающих 1000° С С помощью этого метода Элерс изучил более 450 полимеров, использовав для их оценки относительную термостойкость. [c.33] Относительная термостойкость, т. е. величина потери массы, в основном характеризует термостойкость продуктов реакции, а не исходного вещества. [c.33] Однако, по мнению Блумфильда величина потери массы сама по себе не имеет значения, если неизвестен механизм разложения полимера. Так, полидиметилсилоксан можно полностью разложить на двуокись кремния и другие продукты, а потеря массы при этом составит только 20%. [c.33] Ёйнии Практического опыта критерии термостойкости устанавливают в виде предельных значений свойств. Температурные и температурно-временные пределы определяют в соответствии с этими критериями. [c.34] При проведении испытаний образцы часто разрушаются, а в ходе повторных испытаний при нескольких температурах они подвергаются старению, которое не контролируется. Поэтому в большинстве случаев при каждой температуре испытания следует проводить с новым образцом. Если материал испытывается при температуре, превышающей комнатную, то перед испытанием образец необходимо поместить в печь для доведения его до постоянной температуры. Обычно для установления постоянной температуры образца и проведения измерения достаточно получаса. Часто определяют значения данного свойства в некотором интервале температур и полученные результаты наносят на график (рис. 21,а). [c.34] Влияние старения определяют несколькими путями. Его можно проводить при одной или нескольких температурах в обычных лабораторных печах. Образцы, подвергнутые старению, в свою очередь можно испытывать при комнатной температуре, при одной или нескольких более высоких температурах или в интервале температур. Очень часто в качестве температуры испытания выбирают температуру, при которой проводилось старение. График зависимости данного свойства, измеренного при определенной температуре, от времени при различных температурах старения (Т , Гг, Гз) показан на рис. 21,6. Полученные по этому графику значения данного свойства при различных временах старения ( ь /г, з), можно использовать для построения графика зависимости этого свойства от температуры старения (рис. 21,в). Для выявления истинного хода кривой можно совместить данные при нескольких температурах старения на одной обобщенной кривой . [c.34] При испытании клеев обычно измеряют предел прочности при сдвиге клеевого соединения, выполненного внахлестку, до и после старения в заданном интервале температур При этом высокое значение предела прочности при сдвиге в данном температурном интервале должно быть не только в начале опыта, но и сохраняться после длительной выдержки при повышенной температуре. [c.35] При испытании покрытий, например лаков и эмалей, наносимых на провода, широко используют измерение показателей прочностных и электрических свойств в заданном интервале температур до и после длительной выдержки при повышенной температуре Электрическая прочность, диэлектрическая проницаемость, тангенс угла диэлектрических потерь прочность на истирание, устойчивость к порезам также должны сохраняться неизменными. [c.35] При испытании слоистых пластиков чаще всего определяют начальное значение показателя прочности при изгибе и электрические свойства до и после теплового старения Материал должен обладать хорошей прочностью при растяжении и сопротивлением расслаиванию. Эти свойства, а также такие характеристики, как электрическая прочность, диэлектрическая проницаемость, тангенс угла диэлектрических потерь и удельное объемное электрическое сопротивление, должны сохраняться при повышенной температуре, даже после длительной выдержки при высокой темнерач уре - . . . [c.35] В случае волокон обычно измеряют показатели прочностных свойств в заданном интервале температур до и после теплового старения 1 . Наиболее важные требования, предъявляемые к волокну, — это сохранение первоначальных значений прочности, удлинения и начального модуля как в прямом волокне, так и в петле при повышенных температурах, даже после длительного воздействия высокой температуры. [c.35] Большое практическое значение для полимерной пленки имеют показатели механических и электрических свойств в заданном интервале температур до и после выдержки при повышенной температуреПосле теплового старения даже при повышенной температуре пленка должна сохранять начальные значения предела прочности при растяжении, относительного удлинения при разрыве, модуля упругости сминаемости, а также таких электрических свойств, как диэлектрическая проницаемость, тангенс угла диэлектрических потерь, удельное объемное электрическое сопротивление и электрическая прочность. [c.35] Следовательно, если по абсциссе отложить величины обратной температуры (°К), а по ординате — значения логарифмов времен, необходимых для достижения предельного значения данного свойства, то экспериментальные точки должны лечь на прямую линию. Экстраполяция прямой к более низкой температуре дает приближенную оценку вероятной долговечности полимера при этой температуре (рис. 22). [c.36] Этот экспоненциальный закон показывает (хотя и не очень точно), что при более высоких температурах их колебания значительно сильнее влияют на величину константы скорости и вероятной долговечности, чем при более низких температурах. Именно так и есть на самом деле. Уравнение Аррениуса широко используется для оценки долговечности изоляционных материалов для электрических машин и трансформаторов. [c.36] Вернуться к основной статье