ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Механизм возникновения внутренних напряжений из "Долговечность полимерных покрытий" Особенности структурных превращений при формировании и старении полимерных систем определяются цепным строением их молекул, неоднородным молекулярно-массовым распределением, набором надмолекулярных структур различных размеров, морфологии и уровня организации. В связи с этим значительное влияние на свойства полимеров оказывает наличие спектра времен релаксации. Это выражается в том, что свойства полимерных систем существенно зависят от скорости перехода отдельных структурных элементов (атомов, групп, группировок, сегментов цепи, макромолекул и образуемых ими надмолекулярных структур) из одного квазиравновесного состояния в другое, которая может различаться на несколько порядков и определяется числом, природой и характером распределения локальных связей в системе. В результате этого физи-ко-механические, теплофизические и другие эксплуатационные свойства полимерных систем носят температурно-временной характер и зависят от скорости протекания релаксационных процессов, обусловленных прочностью межмолекулярного взаимодействия, способностью к размораживанию вследствие подвижности определенных структурных единиц. К числу таких характеристик относятся также и внутренние напряжения. [c.36] В самом общем виде внутренние напряжения являются мерой незавершенности релаксационных процессов и зависят от числа, природы и характера распределения локальных связей в системе. Для полимерных систем незавершенность релаксационных процессов обычно обусловлена неравномерным распределением локальных связей в системе. Это может быть вызвано неодинаковой скоростью удаления растворителя (жидкой фазы) по толщине и площади материала, различной скоростью и глубиной полимеризации отдельных слоев, наличием градиента температуры, разностью коэффициентов линейного расширения и незавершенной усадкой отдельных слоев материала. В связи с этим внутренние напряжения могут возникать в блочных образцах, наполненных и армированных пластхмассах, полимерных покрытиях и клеевых слоях, а также в дублированных, комбинированных и нетканых материалах различного назначения. [c.37] В зависимости от химического состава, физического и фазового состояния внутренние напряжения в полимерных системах изменяются от десятых долей до нескольких десятков мегапаскалей. При формировании полимерных материалов, эксплуатируемых в стеклообразном состоянии, внутренние напряжения максимальны. Однако независимо от химического состава и состояния полимеров внутренние напряжения противодействуют адгезионным и когезионным силам. [c.37] Виды разрушения полимерных материалов могут быть различными в зависимости от способов их получения и условий эксплуатации. Для полимерных покрытий характерны потеря блеска (начальная стадия разрушения), меление, структурные дефекты, растрескивание и отслаивание для эластомерных систем, формирующихся на гибких подложках (тканях, волокнистых основах), — коробление, закручивание и растрескивание. В связи с этим внутренние напряжения в полимерных покрытиях зависят от различных физико-химических факторов строения макромолекул и их конформации характера образуемых ими надмолекулярных структур числа, природы и распределения возникающих между ними локальных связей условий нанесения, отверждения и эксплуатации толщины пленки, природы твердой поверхности (подложки, наполнителей, армирующих материалов) и др. [51]. [c.37] На основании этого можно сделать вывод, что внутренние напряжения являются не только критерием долговечности материалов, но и параметром, который позволяет следить за скоростью протекания структурных превращений при формировании и старении полимерных систем. Специфика структурных превращений при переходе полимерных систем из жидкого в твердое состояние существенно зависит от класса пленкообразующих и имеет свои особенности при получении покрытий из мономерных и олигомерных систем, растворов, расплавов и дисперсий полимеров. [c.38] Изучение взаимосвязи между характером структурных превращений на различных стадиях отверждения и кинетикой нарастания внутренних напряжений позволяет не только определить период формирования покрытий, оценить стабильность их эксплуатационных свойств, но также разработать физико-химические пути понижения внутренних напряжений при формировании полимерных покрытий. [c.38] Вернуться к основной статье