Full resolution (JPEG) - On this page / på denna sida - H. 6. 9 februari 1946 - Polyetylen — ett konstharts för elektrisk och kemisk industri, av Bo Särnö
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
Below is the raw OCR text
from the above scanned image.
Do you see an error? Proofread the page now!
Här nedan syns maskintolkade texten från faksimilbilden ovan.
Ser du något fel? Korrekturläs sidan nu!
This page has never been proofread. / Denna sida har aldrig korrekturlästs.
.9 februari 1946
141
kristalliniskt material13. Vid ca — 40°C synes en
ny omvandling äga rum, vid vilken den amorfa
delen av materialet fryser.
Fox och Martin ha funnit infraröda
absorp-tionsband, som äro karakteristiska för
metylgruppen2. Extraherar man ur normal polyetylen de
fraktioner, som ha en molekylvikt av ca 1 000,
finner man, att dessa fraktioner ha talgartad
konsistens. Båda dessa iakttagelser tyda på, att det
finns grenade kolkedjor i normal polyetylen. Även
om deras antal är relativt obetydligt, ha de en
anmärkningsvärd inverkan på strukturen, och det
anses, att denna inverkan måste tillskrivas deras
oförmåga att passa in i kristallstrukturen16’20.
Allmänna fysikaliska egenskaper
I allt ljus, från infrarött till ultraviolett, är
polyetylen ett halvgenomskinligt material. Vid
rumstemperatur uppträder dubbelbrytning, men vid
upphettning försvinner denna vid ca 90°C (fig. 1).
Brytningsindex sjunker med stigande temperatur,
och minskningen sker fortare, när kristallerna
vid ca 80°C börja märkbart lösas i det amorfa
materialet. Sedan huvudparten av kristallerna
lösts, faller brytningsindex rätlinjigt som för
po-lymerer med vätskekaraktär. Om det smälta
materialet hastigt nedkyles, blir det som nämnts
rikare på amorfa partier och optiskt mera
transparent10.
Vid 20°C är specifika vikten 0,92. Den är ett
medelvärde av specifika vikterna för de
kristalliniska och amorfa partierna. Kristallerna äro
nämligen tyngre än det amorfa materialet. När
kristallerna över ca 80°C börja lösas i allt
snabbare takt, sjunker specifika vikten icke omvänt
proportionellt mot temperaturen utan hastigare.
Sedan kristallerna lösts, sjunker däremot
specifika vikten rätlinjigt (fig. 2). När man håller
tillbaka kristallbildningen genom hastig nedkylning
från det smälta tillståndet, får man som väntat
ett material med lägre specifik vikt än normalt.
Även specifika vikten är således beroende av
materialets termiska förhistoria12.
Specifika värmet är vid 20°C ca 0,55 cal/°C. För
att kristallerna skola lösas i det amorfa materialet
erfordras ett tillskott av värme, lösningsvärmet
(eller smältvärmet, om man anser, att kristallerna
smälta). Specifika värmet växer därför snabbt
mellan 80° och 110°C. När materialet smält,
sjunker specifika värmet till 0,67 cal/°C och förblir
oförändrat vid ytterligare stigande temperatur
(fig. 3)13’10. Värmeledningsförmågan är 0,0007
cal/cm16.
Även volymsutvidgningskoefficienten, dvs.
specifika volymens derivata, har ett liknande
förlopp, eftersom det amorfa materialet har större
specifik volym än kristallerna. Vid 20°C är
volymsutvidgningskoefficienten 0,0007, vid 100°C är
den 0,0024. För smältan är den oberoende av
temperaturen 0,0007 (fig. 4)12’19.
Fig. 4.
Volymsutvidgnings-koefficientens temperaturberoende.
Mekaniska egenskaper
Fig. 5. Belastnings-tö
jnings-kurva vid 20°C för
polyetylen med en
medelmolekyl-vikt av 19 000.
Tabell 2. Permanent formförändring vid olika temperaturer
Molekylvikt 15 0001
Belastning kp/cm2 Permanent formförändring 160 h vid efter
30°C % 50°C % 70°C %
10 0,5 0,7 2,1
20 0,9 1,4 4,3
30 1,4 2,6 —
Fig. 5 visar belastnings-töjningskurvan för
normal polyetylen vid rumstemperatur. Vid ringa
sträckning är töjningen proportionell mot
belastningen (kurvan A—B) och materialet är nästan
fullständigt elastiskt (tabell 2). Överskrides
töjningen B, börjar materialet att flyta, och
formförändringen blir irreversibel (kurvan B—C). Inom
detta område undergår polyetylen en
kalldrag-ningsprocess på samma sätt som nylon.
Fenomenet har ännu icke fått någon slutgiltig
förklaring men anses bero på en kristallorientering,,
eftersom specifika vikten icke påverkas av
kalldragningen och förhållandet mellan kristalliniskt
och amorft material således måste vara
oförändrat. Ytterligare sträckning är nästan ända till
brott en reversibel process (kurvan C—D).
Draghållfastheten stiger med den
genomsnittliga molekylvikten men är icke enbart beroende
av genomsnittsvärdet utan även av molekyl viktens
spridning. För medelmolekylvikten 14 000 har
uppmätts en draghållfasthet av 100 kp/cm2, för
medelvärdet 21 000 draghållfastheten 200 kp/cm2.
För högre molekylvikter visa mätningarna en
långsammare hållfasthetsökning.
Draghållfasthetens och brottöjningens temperaturberoende
framgå av fig. 6. Elasticitetsmodulen är vid
rumstemperatur 1 030 kp/cm2, rivhållfastheten 79
kp/cm19.
Försprödningstemperaturen sjunker med
stigande molekylvikt. Vid en genomsnittlig molekylvikt
av 19 000 är böjbarheten ofta bevarad vid — 60°C,
men försprödningspunkten varierar något från
leverans till leverans. För medelmolekylvikter
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
