ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Закономерности ориентационного упрочнения полиамидных волокон из "Полиамидные волокна" Закономерности упрочнения полиамидных волокон характерны для кристаллизующихся синтетических полимеров. Основой процесса ориентационного упрочнения является вытягивание сформованного волокна. Главные параметры вытяжки следующие температура волокна, напряжение и продолжительность действия усилия. [c.181] Воздействие этих трех факторов хорошо иллюстрируют кривые растяжения волокна при изотермических условиях с заданной скоростью нарастания деформации (рис. 5.14). [c.181] Зависимость разрывной нагрузки и нагрузки, соответствующей началу разрушения исходной структуры, от температуры испытания. [c.182] Неудивительно, что в области вытяжек 1,3—2,0 рассеяние результатов определения механических свойств является максимальным. [c.182] Вытягиванием при различных температурах возможно получить волокна разной предельной кратностью вытяжки. [c.184] Если проследить, как изменяется прочность волокна по мере его вытягивания, то получим зависимость, показанную на рис. 5.17. Здесь X—степень вытяжки, определенная как отношение конечной длины участка волокна к его начальной длине. [c.184] Прочность а измерялась при температуре жидкого азота с тем, чтобы не происходило изменения структуры (и, в частности, дополнительного ориентирования) в процессе испытания. [c.184] Возрастание прочности с вытяжкой вызвано увеличением степени молекулярной ориентации в аморфной фазе полимера. [c.184] На рис. 5.18 приведена зависимость а от Л/ соз б, где 6 — средний угол разориентации молекул в аморфной фазе, определенный методом ИК-спектроскопии по дихроизму полосы 11,18 м . Коэффициент N характеризует число молекул в аморфной фазе полимера. Величина Л соз В растет с увеличением кратности вытяжки. При этом, как видно из рис. 5.18, увеличение прочности прямо пропорционально кратности вытяжки, если прочность измерять ниже температуры стеклования. При измерении прочности при комнатной температуре прямая пропорциональность уже не наблюдается (рис. 5.19). Это вызвано перераспределением нагрузки по связям при нагружении полимера выше температуры стеклования [79]. Характерным является ход зависимости величины абсолютной разрывной нагрузки по мере вытягивания волокна (рис. 5.20). При измерении прочности ниже температуры стеклования разрывная нагрузка Р не изменяется во всем интервале ориентирования. Если же испытания ведутся при комнатной температуре, то разрывная нагрузка непрерывно растет. [c.184] Чем больше температура вытяжки, тем большую кратность вытяжки и прочность можно достигнуть. На рис. 5.21 приведены зависимости величин предельных прочностей а-шб от температуры вытягивания для моно волокон капрона и ундекана. Там же (кривая 5) приведены зависимости предельной прочности, измеренной при комнатной температуре, от температуры вытяжки (для кордных нитей и капроновой лески). [c.185] Дальнейшее повышение температуры вытяжки приводит к росту предельно достижимых прочностей. По-видимому, это вызвано ослаблением межмолекулярного взаимодействия и ростом сегментальной подвижности макромолекул полимера, проявляющихся в начале плавления кристаллитов [82, 83]. [c.186] Предельно достижимая прочность для (Моноволокон в этом интервале возрастает до 1800 МПа, для корда — до 1150 МПа и для лески-до 1050 МПа. [c.186] Однако для достижения этих максимальных прочностей необходимо соблюдение ряда условий. К ним относится прежде всего задержка процесса разрушения. Это достигается уменьшением продолжительности пребывания волокна (или какой-нибудь его части, например поверхности) в предразрывном состоянии, т. е. при предельных нагрузках и температурах. Практически это требование реализуется в нагревательных устройствах специальных конструкций. [c.186] Необходимым условием получения высоких прочностей является задержка процессов термоокислительной и термической деструкции полимера в процессе его вытягивания при высоких температурах. Это в значительной степени достигается введением в полимеры малых количеств антиоксиданта. [c.186] При соблюдении перечисленных условий канроновые волокна могут быть подвергнуты вытяжке при температурах, превышающих температуру плавления неориентированного капрона, т. е. при 220—240 С (кривая, 3). При несоблюдении этих условий отмечается снижение прочности (кривая 4). [c.186] При этом могут быть получены максимально достигнутые для капроновых волокон прочности. В табл. 5.2 приведены данные о прочности различных волокон, получаемых в условиях производства, а также теоретические значения прочности [84]. Для сравнения там же приведены данные для некоторых других волокон. [c.186] Как видно из сравнения теоретически рассчитанных прочностей для капрона с практически достигнутыми прочностями, разница между ними достаточно велика. Если сравнить те же величины для други с полимеров, заметна различная способность полимеров к упрочнению. В этом отнон1ении полиамиды не являются самыми прочными волокнами. [c.186] Полиэтилен низкого давления. . [c.187] Вернуться к основной статье