ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Механическое разрушение из "Капсулирование в полимерных пленках" Механическое разрушение материалов тесно связано с их механическими свойствами. Особенности механических свойств полимеров, приобретаемые при деформировании в некоторых жидкостях и определяемые возникающей в этом случае высокодисперсной ориентированной структурой полимеров, подробно изложены в [15]. В данном разделе мы остановимся на некоторых специфических свойствах пленок со структурными капсулами, проявляющихся в результате воздействия механических полей. [c.136] Обнаружено, что структура полимерных пленок обладает значительной прочностью при сжатии в направлении, нормальном к плоскости пленки. Так, образец пленки фторопласта ЗМ площадью 1-10-4 м2, содержащий капсулы с н-нонаном средним диаметром около 5-10-3 м, выдерживает без разрушения в течение нескольких минут давление до 10 МПа, а при 30-40 МПа сохраняет около 50% капсулированной жидкости. Высокая устойчивость капсул с жидкостью к давлению качественно отличает структурные полимерные капсулы от известных полимерных микрокапсул, разрушающихся при малых давлениях. Устойчивость к нормальным давлениям обусловлена жесткостью фторопластовой пленки, находящейся в застеклованном состоянии, и, по-видимому, особенностями распределения капсул в объеме полимерной пленки. [c.136] Высокая прочность фторопластовых пленок со структурными капсулами при. сжатии не всегда является полезным свойством и может ограничивать область возможного применения изучаемых объектов. Поэтому важное практическое значение имеет выбор эффективного способа разрушения структурных капсул - декапсулирования. [c.137] Исследование механических свойств фторопластовых пленок со структурными капсулами проводили с использованием лабораторного гидравлического пресса, разрывной машины Инстрон Т ММ и прокатки пленок стальным цилиндром диаметром 1(Мм на твердой подложке. Десорбцию жидкости из пленок контролировали весовым методом и хроматографическим путем введения пробы паров, взятой из ячейки для разрушения структурных капсул. [c.137] Для разрушения капсульной структуры пленок, лежащих на ровной твердой поверхности, путем десятикратной прокатки стальным цилиндром с грузом требуется значительно меньшее усилие (рис. 3.4, кривая 2) по сравнению с гидравлическим прессом. Прокатка образцов без капсул не приводит к выдавливанию жидкости, содержащейся в пленке, что свидетельствует о большой механической прочности при сжатии такой микрогетерогенной структуры (кривая 1 на рис. 3.4). [c.137] НИЯ массы образцов после их разрыва. [c.138] Деформация пленок в направлении, перпендикулярном на-правлению вытяжки в жидкости, достигает 700%. Столь значительная деформация, связанная с переориентацией структуры полимера, сопровождается массовым разрушением капсул. Разрушение наиболее крупных капсул происходит уже при деформации 5- 6%. Момент максимального выхода жидкости из разрушенных капсул на диаграмме растяжения отражается перегибом при деформациях 100-300% (рис. 3.5, кривая 2), что вызвано кратковременным воздействием жидкости на поверхность деформируемого полимера. Напряжения, при которых разрушаются капсулы, крайне незначительны и для фторопластов ЗМ и 32Л составляют 5- 7 МПа. Последующая переориентация структуры пленки сопровождается разрушением более мелких капсул в зоне образующейся шейки . Для количественной оценки разрушения капсульной структуры при двухосной деформации образцы пленок растягивали со скоростью 0,01 мин-1 в специальной ячейке [12], соединенной с хроматографом. [c.138] Сравнение количеств н-нонана, выделяющихся при двухосном растяжении из образцов, содержащих и не содержащих капсулы, дает возможность оценить вклад в общее количество выделяющейся жидкости той ее части, которая заключена в капсулах (рис. 3.6, кривые 2, З)- При двухосном нагружении происходит разрушение структурных капсул и раскрытие микрополостей, содержащих жидкость, причем вклад последних крайне незначителен, и можно считать, что вся выделяющаяся жидкость находилась в структурных капсулах. Наибольшее количество жидкости по массе выделяется при двухосной деформации 3- 5%. [c.138] Сопоставление данных о разрушении структурных капсул под действием различных механических воздействий показывает, что наиболее эффективно двухосное растяжение пленки, при котором до 70% жидкости, поглощенной полимером, может быть выделено. Менее эффективным, но более удобным практически, является спрсоб разрушения структурных капсул поперечной вытяжкой пленок, позволяющей высвободить 50- 55% жидкости. Прокатка пленок позволяет разрушать в основном крупные и средние капсулы, в которых содержится 30- 40% поглощенной пленкой жидкости. [c.138] Вернуться к основной статье