Новинки

Температурные характеристики

Нередко при выборе полимерного материала учет его теплового поведения бывает более важным, чем оценка прочностных особенностей. Температура эксплуатации пластмассового изделия влияет на значения разрушающих напряжений, деформативности, модуля упругости, твердости, ударной вязкости и других свойств, существенно корректирующих потребительские характеристики. Часто эта корректировка оказывается не в пользу полимерного материала.

1. Чем ниже физико-механические свойства термопласта, тем он чувствительнее к изменениям температуры. Так, среди полиолефинов полипропилен, прочность и жесткость которого позволяет отнести его к конструкционным материалам, при нагреве до 80 0С теряет около 25% стандартной прочности при изгибе, в то время как полиэтилен высокой плотности уже при 60 0С сохраняет лишь половину исходной прочности. Сходные соотношения наблюдаются при испытаниях полиолефинов на растяжение и изгиб.

2. Аморфные полимеры в целом демонстрируют несколько меньшую зависимость деформационно-прочностных свойств от температуры. Вместе с тем и в этой группе большая теплостойкость материала определяет соответственно и повышенное сопротивление тепловому воздействию. Такие пластики как поликарбонат (ПК), полиэтилентерефталат (ПЭТФ), полисульфон (ПСФ) при Т более 100 0С сохраняют более 70% прочности.

3. Введение рубленого стекловолокна в термопласты (содержание до 30 %) способствует уменьшению теплозависимости свойств, причем не только при нагревании, но и при температурах до -60 0С. И в этом случае характеристики полимерного связующего определяют поведение наполненного композита.

4. Температура весьма существенно влияет на жесткость термопластов, определяемую их модулем упругости. Деформативность кристаллизующихся термопластов (ПЭВП, ПА 12, ПА 66) резко изменяется даже при сравнительно небольшой вариативности температуры в нешироком интервале (-40...+40 0С). Эту особенность необходимо обязательно учитывать, выбирая пластик для изготовления деталей конструкционного назначения, особенно предназначенных для работы в условиях длительных циклических напряжений (ПА 66, СФ, ПК).

5. Ударная вязкость термопластов в функции температуры принципиально антибатна поведению модуля упругости, то есть с возрастанием температуры она увеличивается, а с понижением — падает.

Влияние температуры на термореактивные пластики, прежде всего, определяется поведением сетчатого связующего. Известно, что в области стеклообразного состояния с повышением температуры деформационно-прочностные свойства медленно понижаются. Превышение температуры размягчения сопровождается ускоренным падением характеристик. В отдельных случаях в температурном интервале 10-20 градусов значение модуля упругости и разрушающего напряжения уменьшается на два десятичных порядка. Наличие дисперсных наполнителей, оказывающих аддитивное действие на композит, несколько сглаживает эту ступень, а у высоконаполненных армированных пластиков переход связующего из твердого, стеклообразного, в высокоэластичное состояние происходит еще медленнее.

Температурные характеристики термопластов общего назначения