Теплофизические свойства имеют очень важное значение для определения практической ценности полимерных материалов. Эти данные необходимы для выбора процессов переработки пластмасс в изделия с использованием нагревания или охлаждения рабочего тела (расплавление, затвердевание, размягчение).
К теплофизическим свойствам полимеров относятся: тепловое расширение, теплопроводность, теплоемкость, температуропроводность, теплоусвояемость.
Тепловое расширение полимеров может быть оценено по изменению удельного объема от температуры (рис.3). После перехода в полностью аморфное состояние зависимость становится линейной.
Рис. 3. Зависимость удельного объема от температуры для некоторых термопластов.
Основные теплофизические свойства полиолефинов представлены в таблице 6.
Таблица 6.
|
Материал |
Теплопровод-ность, Вт/м·К |
Теплоемкость, кДж/кг·К |
Температуро-проводность·107, м2/с |
Средний КЛР ·105, К-1 |
|
ПЭНП |
0,32-0,36 |
1,8-2,5 |
1,3-1,5 |
21-55 |
|
ПЭВП |
0,42-0,44 |
2,9-2,1 |
1,9 |
17-55 |
|
ПП |
0,19-0,21 |
1,93 |
1,3 |
11-18 |
Термостойкость характеризует устойчивость полимерного материала к химическому разложению при повышекнных температурах. О разложении полимера судят по изменению его массы, исследуемому методом термогравиметрии.
Под теплостойкостью понимают способность твердых полимерных материалов сохранять под нагрузкой определенную жесткость при повышении температуры. Подобное определение требует уточнения, так как даже незначительное повышение температуры приводит к снижению модуля упругости пластмассы, т.е. в известном смысле к её размягчению. Поэтому под возможностью сохранять свойства, не размягчаясь при повышении температуры, следует понимать способность материала не превышать определенное дозированное значение размягчения. Таким образом, эта характеристика является условной, принятой для сравнительной оценки.
Весьма распространена характеристика – температура размягчения по Вика. Образец размещается в термокамере, температура в которой поднимается с определенной заданной скоростью. В образец под действием груза вдавливается цилиндрический индентор диаметром 1,13 мм. Температура размягчения по Вика – это температура, при которой индентор внедрился в полимер на глубину 1 мм.
Морозостойкость помогает оценить способность находящегося под нагрузкой полимерного материала сохранять свои термодеформационные свойства при низких температурах. Ниже температуры морозостойкости (хрупкости) пластмасса становится хрупкой и растрескивается. Этот параметр зависит от свойств полимерного материала.
Температурные характеристики полиолефинов приведены в таблице 7.
Таблица 7. Температурные характеристики полиолефинов
|
Материал |
Пределы рабочих температур, °С |
Температура размягчения по Вика, °С |
Теплостойкость по Мартенсу |
Температура плавления, °С | |
|
Верхний |
Нижний | ||||
|
ПЭНП |
60-70 |
от -120 до -45 |
80-90 |
- |
100-108 |
|
ПЭВП |
70-80 |
от -150 до -60 |
125-128 |
47-60 |
120-135 |
|
ПП |
95-110 |
от -50 до -5 |
140-155 |
- |
160-168 |
Свойства порошков
Характерными свойствами порошков являются способность к течению и распылению, флуидизация (переход в состояние, подобное жидкому) и гранулирование. Порошки, так же как сплошные тела, способны течь под действием внешнего усилия, направленного тангенциально (по касательной) к поверхности. Способность ...
Классификация и виды полиэлектролитов
Полиэлектролитами называют полимерные соединения, сочетающие в себе определенное количество функциональных групп. В зависимости от характера функциональных групп полиэлектролиты делятся на поликислоты, полиоснования, полиамфолиты и полибетаины. Поликислотами называют полимерные соединения, сочетающ ...
Свойства и применение сополимеров этилена
Этилен образует сополимеры с большинством ненасыщенных соединений в присутствии как радикальных, так и ионных инициаторов. Но в технике нашли применение лишь некоторые сополимеры, обеспечивающие получение материалов с определенным комплексом свойств более экономичными способами. Сополимеры этилена ...
Алхимия - своеобразное явление культуры, особенно широко распространённое в Западной Европе в эпоху позднего средневековья. Слово «алхимия» производят от арабского алькимия, которое восходит к греческому chemeia, от cheo — лью, отливаю.