4806164890

chemiczne cząstek polimeru, co powoduje degradację materiału przejawiającą się w spadku własności mechanicznych i fizycznych. W stalach i innych stopach metali kontakt z wodą może wywołać korozję na powierzchni, ale trudno byłoby mówić o nasiąkliwości tych materiałów.

Cechą specyficzną polimerów jest zależność ich właściwości mechanicznych od czasu działania obciążenia. Zagadnienie to jest omówione w dalszej części opracowania.

Podczas prób wytrzymałości tworzywa termoplastyczne mogą wykazać zachowanie kruche lub ciągliwe. Te właściwości można wstępnie ocenić na podstawie zarejestrowanych wykresów prób rozciągania (rys. 1.1). Krzywa typu 1 na rys. 1.1 przedstawia zachowanie materiału kruchego. W praktyce w temperaturach otoczenia takie zachowanie mogą wykazywać:

•    niektóre termoplasty - PS (polistyren), poli (sulfid fenylenu) (PPS),

•    duroplasty używane jako osnowy polimerowych kompozytów konstrukcyjnych - żywice poliestrowe nienasycone (UP), żywice epoksydowe (EP) i żywice vinyloestrowe (VE).

Charakterystyczną cechą tworzyw kruchych zauważalną na wykresach obciążania jest niewielka wartość odkształcenia w momencie zerwania e_B, na ogół e_B < 5%.

Krzywe 2 i 3 przedstawione na rys. 1.1 reprezentują materiały ciągliwe. Przy wydłużeniach rzędu kilkunastu procent jest to ciągliwość raczej umiarkowana. Wiele tworzyw termoplastycznych wykazuje wartość e_B rzędu 50-1000%, co kwalifikuje je do materiałów ciągliwych lub bardzo ciągliwych. Do takich materiałów zaliczają się między innymi takie popularne tworzywa jak polietylen, polipropylen, poliamid. Ciągliwość jest ważną cechą materiałów używanych do produkcji opakowań, ponieważ sprzyja ona odporności na uderzenia.

Rys. 1.1. Typowe wykresy rozciągania tworzyw sztucznych.

Mechanizmy odkształcania polimerów termoplastycznych pod wpływem przyłożonego obciążenia polegają na rozluźnieniu wiązań między łańcuchami cząstek i względnym ruchu łańcuchów. Obecność w materiale fazy krystalicznej wpływa na jego właściwości. Wzrost stopnia krystaliczności zwiększa wytrzymałość, sztywność, twardość, odporność chemiczną. Krystaliczność może sprzyjać kruchemu pękaniu i obniża odporność na obciążenia udarowe.

W polietylenie o niskiej gęstości (jest to tzw. polietylen wysokociśnieniowy) stopień krystaliczności wynosi 40-50%. W polietylenie o wysokiej gęstości PE-HD (tzw. polietylen niskociśnieniowy) stopień krystaliczności osiąga 60-80%. Stopień krystaliczności polipropylenu

2