38. Полимерлі материалдың төмен термотұрақтылығы мен термомеханикалық қабілетінің ерекшеліктеріне негізделген ақаулардың алдын алуын пайдалануды көрсетіңіз.

Т_ақ мен Т_кр интервалы тар полимердің өңделу жағдайларын жақсарту екі жолмен жүзеге асырылуы мүмкін:

- Пластификаторлар қосу;

- Модифицирлейтін қоспаларды (Т_ақ төмендетеді) немесе тұрақтандырғыштарды қосу (Т_кр төмендетеді).

Аталған қоспаларды полимерді алу кезінде де, композицияны құру кезінде де қосса болады.

Өңдеудің жоғары температураларын қажет ететін материалдардың пластикация уақытын төмендету үшін шикізатты алдын ала Т_б (Т_ақ) температурасына жақын температураға дейін қызыдырып алу керек. Егер алдын ала қыздыруға қарамастан қыздыратын элементтердің қуаттылығы берілген температуралық режимді ұстап тұруға жеткіліксіз болса, онда балқыманың температурасын пластикациялық цилиндрдің бетін асбестпен жауып, жылу шығынын азайтуға болады.

Тұтқыраққыш күйге тез ауысатын полимерлерді қысыммен құю жағдайында полимердің құю жүйелерінде ерте қатып қалмауы үшін қалып температурасын жеткілікті жоғары дәрежеде ұстап тұру керек.

Жылутұрақтылығы төмен материалдарды экструзия және қысыммен құю кезінде сығылу дәрежесі аз (1,5-1,8) және бір немесе 2 зонасы бар (салу және тығыздау немесе тек тығыздау) салқындатылатын бұрамдықтарды қолданған ыңғайлы. Пластикациялық цилиндрден шығарда балқыманың температурасын термопарамен реттеген дұрыс.

Термотұрақтылығы төмен полимерлерден жасалған жабындыларды инертті ортада немесе вакуумда қалыптаған дұрыс.

39. Балқыма аққыштығының көрсеткіштері мен ағу қисықтарының өзара байланысын табыңыз.

Термопласттар 3 физикалық күйде бола алады: қатты (кристалды немесе шыны тәрізді), жоғарыэластикалық және тұтқыраққыш. Полимердің әр физикалық күйіне арнайы өңдеу әдісі жатады: қатты күйінде механикалық әдістер (ұштау, бұрғылау, фрезерлеу және т.б.). жоғарыэластикалықта – пневмо- және вакуумдық қалыптау, ию, штамптеу және басқа, ал тұтқыраққышта – қысыммен құю, экструзия, престеу және т.б. қолданылады. Өңдеу әдістерінен басқа полимердің бір физикалық күйден екіншісіне өту температураларын полимерлі материалдарды тасымалдау сипаттамаларын және бұйымды өңдеудің соңғы сатысында қай температураға дейін салқындатуды, оларды қалыптайтын ыдыстан шығарғанда немесе тасымалдауда деформацияға ұшыратпау үшін білу қажет.

Полимерлердің ауысу температураларын анықтау үшін термомеханикалық қисықтарды қолданады. Деформацияның температурадан тәуелділік графигі тұрғызылады.

1 аудан қатты агрегаттық күйге сәйкес келеді

2 аудан жоғары эластикалық күйге сәйкес келеді

3 аудан сұйық агрегаттық күй, яғни тұтқыр аққыш күй.

Жоғары эластикалық күйдің пайда болуы полимер молекуласының иілгіштік қасиетімен байланысты. Полимердің ұзын және иілгіш молекулалары әрдайым жылулық қозғалыста болады. Осы қозғалыс температура өзгерген сайын өзгеріп отырады.

Шыны тәріздес күйде жылу қозғалысы полимер молекуласының бөлшектерінің әрекеттесу күштерін жеңе алмайды, сондықтан макромолекуланың формасы және кеңістікте орналасуы өзгермейді. Шыны тәріздес күйде полимердің деформациясының аз болуы да сондвқтан. Шынылану температура молекуланың полярлығына байланысты болады, молекула полярлығы жоғарылығын сайын, шынылану температурасы да жоғарылайды. Мысалы алифатикалық полимерлердің (полиизобутилен, табиғи каучук) Т_ш 0° С ден төмен болады. Ал полимер молекуласына полярлы топтар кірсе, (поливинилхлорид, поливинилспирт) олардың Т_ш бөлме температурасынан жоғары болады. Шынылану температурасына жеткен кезде МКМ буындарының қозғалысы жоғарылайды да, форманың өзгеруіне және сыртқы күштің әсерінен МКМ бөлшектерінің ығысуына мүмкіншілік туады. Бірақ, бұл жағдайда жылу энергисы бөлшектердің толығымен ығысуына (яғни толығымен сұйыққа айналуына) әлі де болса жетіспейді. Сонымен жоғары қайтымды деформацияның болуы, яғни жоғары эластикалық күй тек қана ЖМҚ ғана тән қасиет.

Аққыштық материалдардың белгілі бір температурада және қысымда каналдардан ағып, қалыптарды толтыра алу қабілеттілігін айтады. Полимерлердің аққыштық сипаттамасы ретінде ағу қисықтары, балқыманың аққыштық көрсеткіші, балқыған полимердің спираль тәріздес қалыпқа ағу ұзындығы және т.б. қолдануға болады.

Ағу қисықтары белгілі температурада қозғалу кернеуінің немесе полимер балқымасының эффективті тұтқырлығының = / қозғалыс жылдамдығына  тәуелділігі. Көптеген полимерлердің балқымалары псевдопластикалық жүйелер болып келеді, яғни өздерін сұйықтықтар сияқты болып келеді, жылжу жылдамдығының артуынан эффективті тұтқырлығы кемиді. -тың  артуымен кему сипаты полимер табиғатына және қозғалу жылдамдығының интервалына тәуелді.

Сурет 2. Әр түрлі термопласттардың ағу қисықтары:

1 и2— литьевой и экструзионный полисуль-

фон при 350 °С; 3 — полиэтилен низкой

плотности при 350°C: 4 — поликарбонат

при 315°С; 5 полистирол прн 200 °С

Өңдеу процесінде полимер балқымасы жылжудың 10^-4-10^-6 с^-1 жылдамдық аралығында деформацияға ұшырайды, мұнда эффективті тұтқырлық (сәйкесінше аққыштық та) үлкен шектерде өзгереді. Сондықтан полимердің аққыштығын бағалау үшін әр түрлі әдістермен өңдеу жағдайларына қозғалыс жылдамдығы және температурасы максималды кең аймақта қисықтар жиынтығы болатын шарттарды қолдану қажет. Осындай ағу қисықтар жиынтығының көмегімен бірдей немесе әр түрлі температура-деформациялық жағдайларда әр түрлі полимерлердің аққыштығын салыстыруға болады.

Балқыманың аққыштық көрсеткіштері (БАК). Термопласт балқымасының 10 мин ішінде берілген күште және температурада стандартты өлшемді капиллярдан сығылатын сандық шамасын сипаттайды. Балқыманың аққыштық көрсеткіштері әр түрлі термопласттарға әр түрлі күште және температурада материалдардың белгілі стандарттарымен анықталады. Сондықтан, балқыманың аққыштық көрсеткіштері ағу қисықтарына қарағанда полимердің аққыштығы туралы толық мәлімет береді, себебі бұл көрсеткіш әр түрлі маркалы немесе партиялы бір термопласттың белгілі температура-деформациялық жағдайларда аққыштығын салыстыруға мүмкіндік береді. Яғни, БАК полимердің аққыштығы туралы дәлірек мәлімет береді деуге болады.

Балқыманың спиральді канал қалыпқа құйылу ұзындығын термопласттың құю қалыбына белгілі қысымда, балқыма және қалып температурасында енуінің шекті ұзындығымен бағаланады. Бұл көрсеткіш полимердің реалды жағдайларда қысыммен құю өңдеу әдісінде аққыштығын толық сипаттайды, бірақ пластмасстарды өңдеудің басқа әдістерінде аққыштық туралы жанама (косвенно судить) сүйенуге болады.

Жоғарыда көрсетілген көрсеткіштер яғни БАК негізгі өңдейтін қондырғыларды, тиімді шарттарды қарастырғанда және бастапқы шикізатты осы немесе басқа приборда өңдеуге болатындығын анықтауда қолданылады.