К. теплофизкческим свойствам относится теплопроводноеrf>„ температуропроводность, теплоемкость, тепловое расширение. Эти показатели используются при определении термодинамиче­ских характеристик полимеров (энтальпии, свободной энергии, энтропии), при изучении физических процессов (плавлении, кристаллизации, стеклования и других структурных превраще­ний). а также при тепловых расчетах в процессе переработки пластмасс в изделия.

Для оценки поведения полимерного материала при повышен­ных или пониженных температурах и условиях эксплуатации определяют их теплостойкость н морозостойкость. Эта тсплофн - зкчсскнс показатели позволяют ориентировочно определить верхний и нижний допустимые пределы температур применения материала.

Теплостойкость характеризует способность материала не размягчаться при повышении температуры при действии по­стоянной нагрузки. Количественной характеристикой теплостой­кости является температура, при которой в условиях действия постоянной нагрузки деформация образна не превышает неко­торого значения.

.Теплостойкость определяют по методу Мартенса и методу Пика на воздухе и в жидкой среде, а также по температуре из­гиба образца полимерного материала под нагрузкой.

Метод Мартенса заключается и определении температуры, при которой консолыю закрепленный образец, под действием изгибающей нагрузки при повышении температуры с определен­ной скоростью деформируется на 6 мм. Метод Мартенса обычно применяют для испытания реактопластов, а также пластмасс с теплостойкостью не ниже -!0СС.

Метод Вика заключается в определении температуры, при которой игла наконечника вдавливается в образец на глубину I мм под действием постоянной нагрузки и нагревании с опре­деленной скоростью. Испытание можно проводить на воздухе и в жидкой среде. Испытание на воздухе предназначается для пластмасс с температурой размягчения выше 200"С, а также для пластмасс, нестойких к действию жидких сред.

Метод определения температуры изгиба под нагрузкой (стандарт ИСО) заключается в определении температуры, при которой образец изгибается на определенную величину при принятых режимах нагружения и скорости нагревания.

Значения теплостойкости (в СС) для некоторых промышлен­ных термопластов приведены ниже:

В условиях эксплуатации теплостойкость зависит от прило­женной нагрузки и деятельности ее воздействия. Ее можно по­высить путем усиления меж - и внутримолекулярного взаимодей­ствия за счет насыщения макромолекулы полярными группами, ароматическими ядрами, конденсированными циклами, упоря­дочением структуры, созданием поперечных химических связей и увеличением степени сшивания, введением активных наполни­телей к другими способами.

Морозостойкость характеризует способность полимеров со­хранять свои эксплуатационные свойства при пониженных тем­пературах.

Б зависимости от условий работы материала н его свойств критерием морозостойкости могут служить различные характе­ристики. Обычно в качестве такого критерия используют тем­пературу хрупкости полимера. Температура хрупкости—пока­затель. характеризующий способность материала разрушаться под действием нагрузки при пониженных температурах.

Для практических целей важна не только температурная гра­ница морозостойкости, по н степень сохранения тех или иных свойств при данной низкой температуре по сравнению с этими же свойствами при комнатной температуре — коэффициент мо­розостойкости.

Температуру хрупкости определяют на приборе Г1ХП-1, и котором предусмотрено различное расположение образцов: сложение образца петлей и его сжатие; консольный изгиб об­разца, а также смятие цилиндра из пленки вдоль продольной оси или обматывание покруг стержня по винтовой линии. При этом за температуру хрупкости принимают температуру, при которой разрушается 50% образцов, взятых для испытания.

На практике морозостойкость выражают также способно­стью материала выдерживать без растрескивания разовое ох­лаждение до заданной температуры в течение определенного времени.

Значение температуры .хрупкости существенно влияет на нижнюю границу температурной области практического исполь­зования твердых полимеров. Температуры хрупкости (в еС) некоторых промышленных полимеров приведены ниже:

TOC o "1-5" h z Полиэтилен —S0 Фторопласт-4 —-289

Полипропилен —20 Поликарбонат —НЮ

Полиформальдегид —40 Полистирол —00

Полиамиды —30