Презентация на тему "Температура полимеров"

Содержание

• 
  Слайд 1
  

  МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИФедеральное агентство по образованиюУФИМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НЕФТЯНОЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТКафедра общей и аналитической химииДоклад на тему:«Теплостойкие полимеры»Выполнили: магистранты гр. МТС 11-12-01 Мустафина Э.А. и Валеев Р.Р.Уфа 2013г.

• 
  Слайд 2

  Теплостойкость

  Теплостойкость полимеров - это способность полимерных материалов не размягчаться (сохранять жесткость), сохранять эксплуатационные свойства при повышении температуры. Теплостойкость характеризует верхнюю границу области температур, в которой полимерный материал может нести механические нагрузки без изменения формы. Теплостойкость зависит от химического строения полимера, содержания низкомолекулярных добавок (пластификаторов и наполнителей). При усилении межмолекулярных взаимодействий или увеличении жесткости цепи теплостойкость полимера повышается.

• 
  Слайд 3
  

  Потеря теплостойкости обусловлена физическими процессами (переход стеклообразных полимеров в высокоэластическое состояние или плавление кристаллических полимеров). Термостойкость характеризует верхний предел рабочих температур в тех случаях, когда работоспособность полимера определяется устойчивостью к химическим превращениям (обычно к деструкции полимеров в инертных или окислительных средах). Для каучуков и резин, а также для ряда твёрдых полимеров с высокими значениями температур стеклования и плавления эксплуатационные характеристики зависят от термостойкости; она особенно важна в процессах переработки при формовании изделий из полимерных материалов.

• 
  Слайд 4

  Промышленные теплостойкие полимеры

  В связи с развитием аэрокосмической и электротехники особый интерес представляют полимеры с теплостойкостью выше 200 °С, изделия из которых могут длительное время эксплуатироваться при повышенных температурах. К промышленным полимерам с повышенной теплостойкостью относятся прежде всего простые полиэфиры — полифениленоксид и нолисульфон, ароматический полиамид -фенилон, а также полиимиды. Для этих конструкционных термопластов характерно существенно повышенное значение теплостойкости, которая составляет 180-220 °С .

• 
  Слайд 5

  Полифениленоксид

  ПФО — простой полиэфир 2, 6-диметилфенола, выпускается в виде порошка или гранул. Это жесткоцепной термопласт, ММ = 25-700 тыс., температура плавления 267 °С, температура начала термодеструкции — 350 °С. ПФО обладает хорошими физико-механическими, электроизоляционными свойствами, масло-, бензостоек, самозатухает, морозостоек до -60 °С. Перерабатывается литьем под давлением и каландрованием.

• 
  Слайд 6

  Получение ПФО

  Поли-2,6-диметилфениленоксид был получен Стефаном и Прайсом из 4-бром-2,6-диметилфенола при действии щелочей, а также при окислении 2,6-диметилфенола и подобных ему соединений. Окисление проводили воздухом в присутствии пиридинового комплекса меди: 

• 
  Слайд 7

  Полисульфон

  ПСФ -простой эфир пропана и дифенилсульфона, выпускается в виде гранул. Представляет собой жесткий, аморфный, прозрачный термопласт, ММ = 30-60 тыс. ПСФ плавится при температуре около 300 °С, разлагается при 420 °С. Свойства изделий сохраняются в широком интервале температур. Полисульфон стоек к автоклавной стерилизации, нетоксичен, химически-, бензо-, масло- и влагостоек. Самозатухает, устойчив к УФ-излучению.

• 
  Слайд 8

  Получение полисульфона

  Полисульфон получают поликонденсацией щелочных солей бисфенола А с 4,4'-дигалогендифенилсульфоном в растворе (в ДМСО, N-метилпирролидоне или сульфолане), напр.:

• 
  Слайд 9

  Фенилон

  Фенилон – полимер белого цвета, tcтеклов.270 °С; при нагревании до 340–360 °С он кристаллизуется, tпл430°С; молярная масса 20 000–120 000. Не горит, химически устойчив в кипящей воде, к действию топлив, масел, некоторых минеральных и органических кислот, щелочей, стоек к действию радиации, поражению плесневыми грибками. Выпускается в виде порошка с насыпной плотностью около 200 кг/м", который таблетируется, Допускаемая температура эксплуатации - 200-220 °С. Является идеальным материалом триботехнического назначения. Перерабатывается прямым и трансферным прессованием при температуре 340-360 °С, влагонабухание 10-12%.

• 
  Слайд 10

  Получение фенилона

  Фенилон получают поликонденсацией дихлор-ангидрида изофталевойкислоты и м-фенилендиамина в эмульсии или растворе. Изделия из фенилона характеризуются высокими прочностью и диэлектрическими свойствами в интервале температур от –70 до 250 °С. Фенилон применяют для получения волокна, электроизоляционной бумаги, лака и плёнок, а также как конструкционный и антифрикционный материал в электротехнической, радиотехнической и машиностроительной промышленности.

• 
  Слайд 11

  Теплостойкие материалы

• 
  Слайд 12

  Методы определения теплостойкости

  В зависимости от вида изделий (покрытия, волокна, конструкционные материалы) и их назначения используют различные методы определения теплостойкости. Для конструкционных твёрдых материалов теплостойкость оценивают по изменению жёсткости; показателем служит так называемая деформационная теплостойкость — температура, при которой начинает развиваться недопустимо большая деформация образца, находящегося под определённой нагрузкой и нагреваемого с определённой скоростью. Стандартизованные методы оценки деформационной теплостойкости различаются способом измерения деформации, допустимым уровнем её развития, величиной нагрузки, скоростью нагрева.

• 
  Слайд 13
  

  Существуют различные технические методы установления теплостойкости. Стандартные методы определения теплостойкости полимерных материалов заключаются в фиксации температуры, при которой деформация в заданных условиях превышает допустимый предел. Наиболее распространены измерения теплостойкости по методу Мартенсаи методуВика. Методика определения теплостойкости состоит в следующем. Образец, находящийся под деформирующей нагрузкой, непрерывно нагревают со скоростью около 1 С/мин. Температуpa, при которой деформация достигает заданного значения, характеризует теплостойкость.

• 
  Слайд 14

  Метод Мартенса

  По Мартенсу (ГОСТ 15089-69) — консольный изгиб при напряжении около 50 кгс/смг; Для этого закрепленный образец подвергают действию изгибающего момента и фиксируют температуру, при которой образец отклоняется от первоначального положения на заданное расстояние.

• 
  Слайд 15

  Метод Вика

  В методе Вика груз вдавливают в торец цилиндрического образца сечением 1 мм2 под действием нагрузки около 10 или около 50 н(1 или 5 кгс), и измеряют температуру, при которой достигается определенная глубина вдавливания, как правило 1 мм. В обоих случаях температура в ходе измерений повышается по линейному закону. Теплостойкость по методу Вика всегда выше, чем по Мартенсу, т. к. во втором случае выше приложенное напряжение.

• 
  Слайд 16
  
• 
  Слайд 17
  

  Теплостойкость полимерного материала, установленная стандартными методами, является условным показателем, который зависит от условий нагружения, скорости нагревания, формы и размеров образца.

• 
  Слайд 18

  Способы повышениятеплостойкости

  усиление меж- и внутримолекулярного взаимодействия за счет насыщения макромолекулы полярными группами, ароматическими ядрами, конденсированными циклами; 2) упорядочение надмолекулярной структуры, в частности повышением степени кристалличности; 3) использование исходных мономеров с симметричной структурой (напр., для ароматических полимеров — переходом от изофталевой к терефталевой кислоте); 4) образование поперечных химических, связей и увеличением степени сшивания; введением активных наполнителей и др. 

• 
  Слайд 19
  

  Спасибо за внимание!