polymern materi ly pou van v polygrafii 2 vlastnosti polymer l.
Download
Skip this Video
Loading SlideShow in 5 Seconds..
Polymerní materiály používané v polygrafii 2. Vlastnosti polymerů PowerPoint Presentation
Download Presentation
Polymerní materiály používané v polygrafii 2. Vlastnosti polymerů

Loading in 2 Seconds...

play fullscreen
1 / 30

Polymerní materiály používané v polygrafii 2. Vlastnosti polymerů - PowerPoint PPT Presentation


  • 213 Views
  • Uploaded on

Polymerní materiály používané v polygrafii 2. Vlastnosti polymerů. Licenční studium „Moderní technologie v polygrafii“ 2006/2007 prof. RNDr. Marie Kaplanová, CSc. l 0. l 0. D l. s. s. Merchanické vlastnosti: ideální elastická deformace. dokonale vratná a okamžitá, „kovová“

loader
I am the owner, or an agent authorized to act on behalf of the owner, of the copyrighted work described.
capcha
Download Presentation

PowerPoint Slideshow about 'Polymerní materiály používané v polygrafii 2. Vlastnosti polymerů' - oneida


An Image/Link below is provided (as is) to download presentation

Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author.While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server.


- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - E N D - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
Presentation Transcript
polymern materi ly pou van v polygrafii 2 vlastnosti polymer

Polymerní materiály používané v polygrafii 2. Vlastnosti polymerů

Licenční studium „Moderní technologie v polygrafii“

2006/2007

prof. RNDr. Marie Kaplanová, CSc.

merchanick vlastnosti ide ln elastick deformace

l0

l0

Dl

s

s

Merchanické vlastnosti: ideální elastická deformace
  • dokonale vratná a okamžitá, „kovová“
  • mezi napětím a relativní deformací je přímá úměrnost, vyjádřená Hookeovým zákonem

E – Youngův modul pružnosti

G– smykový modul pružnosti

e = Dl/l0

ZFP9

ide ln elastick deformace

s

s0

t

e

s

t

Ideální elastická deformace

Hookeův model

kovová pružina

ek = D0 s0

ZFP9

ide ln visk zn tok
Ideální viskózní tok
  • toková deformace
  • při konstantním napětí deformace s časem roste
  • deformace je nevratná, plastická
  • rychlost deformace je úměrná působícímu napětí v souhlase s Newtonovým zákonem

ZFP9

ide ln visk zn tok5

s

s0

t

ep

s

t

Ideální viskózní tok

Model

píst pohybující se ve viskózní kapalině o viskozitě 

ZFP9

viskoelastick zpo d n elastick deformace
Viskoelastická (zpožděně elastická) deformace
  • pro viskoelastické chování je charakteristická časově zpožděná reakce na okamžité působící vnější napětí (retardace deformace, relaxace napětí)
  • časová závislost deformace je složitou funkcí, charakteristickou pro stav polymeru
  • časově proměnný charakter deformace je určen krípovou funkcí Dv(t) (časově závislá tahová poddajnost)

ZFP9

viskoelastick chov n

s

s0

t

ev

e

sv

t

t

t

Viskoelastické chování

creep

relaxace napětí

e0

sv= Ev(t)e0

ev= Dv(t)s0

krípová funkce

časově proměnný modul pružnosti

ZFP9

celkov relativn deformace
Celková relativní deformace

celková relativní deformace e při působení konstantního napětí s0

+

+

elastická

viskoelastická

plastická

e = ek+ ev + ep

ZFP9

p t oblast viskoelastick ho chov n line rn ch amorfn ch polymer
Pět oblastí viskoelastického chování lineárních amorfních polymerů
  • deformační chování polymerů při různých teplotách lze charakterizovat měřením modulu pružnosti v závislosti na teplotě
  • protože viskoelastické chování je spojeno s časově proměnným modulem pružnosti, při teplotních závislostech musíme porovnávat jen hodnoty E měřené ve stejném časovém intervalu od začátku deformačního namáhání polymeru
  • průběh E(T)t= konst.závisí na chemické struktuře polymeru, molekulové hmotnosti, referenční době měření a dalších podmínkách

ZFP9

mechanick zkou ky
Mechanické zkoušky
  • mechanickými vlastnosti polymerů rozumíme komplex vlastností, které polymery vykazují pod vlivem vnějších mechanických sil
  • účinkem působení těchto sil jsou deformační změny, jejichž velikost a charakter závisí na stavu polymeru a způsobu jeho namáhání
  • mechanické vlastnosti polymerů zjišťujeme pomocí deformačních zkoušek, v nichž vyhodnocujeme vliv čtyř proměnných veličin:

relativní deformace e,g

napětí s,t

čas t

teplota T

ZFP9

typy deforma n ch zkou ek
Typy deformačních zkoušek

dynamické

statické

harmonické

s,e ~ sint, cos t

viskoelastické

creep

e = f(t)T,s

relaxace napětí

s = f(t)T,e

neharmonické

(cyklické)

pracovní křivky s = f(e)T,t

termomechanické e = f(T)t,s

speciální

(pevnost ve smyčce a uzlu, únavové zkoušky)

ZFP9

pracovn tahov zkou ky s f e t t
Pracovní (tahové) zkoušky s = f(e)T,t

Instron 5542

měření závislosti napětí na deformaci při konstantní rychlosti deformace

Instron 5800

ZFP9

pracovn tahov zkou ky s f e t t14
Pracovní (tahové) zkoušky s = f(e)T,t

mez pevnosti

horní mez kluzu

dolní mez kluzu

mez pružnosti

mez tažnosti, tažnost

oblast pružné

deformace

tga1 = E1

pracovní křivka amorfního polymeru

ZFP9

tvar pracovn k ivky amorfn ch polymer z vis na
Tvar pracovní křivky amorfních polymerů závisí na

teplotě

(ve vztahu k Tg a Tf)

PVC

Tg= 70°C

rychlosti deformace)

ZFP9

tvar pracovn k ivky polymeru z vis na
Tvar pracovní křivky polymeru závisí na

polymeračním stupni

(A: 1 500, B: 2050, C:2 600)

na historii vzorku

(např. na dloužení vláken; l = l/l0 stupeň dloužení )

ZFP9

vlastnosti elektricky nevodiv ch polymer
Vlastnosti elektricky nevodivých polymerů
  • elektrické izolanty, dielektrika
  • elektrické vlastnosti jsou studovány:
    • ve stacionárním poli (měrná objemová a povrchová vodivost, elektrostatická indukce náboje na povrchu, dielektrická pevnost)
    • ve střídavém elektrickém poli (komplexní dielektrická konstanta, dielektrický ztrátový faktor)
  • elektrické vlastnosti polymerů závisí:
    • na chemické struktuře,
    • fázovém stavu,
    • přítomnosti a vlastnostech aditiv

ZFP9

polarizace polymern ch dielektrik
Polarizace polymerních dielektrik
  • vložením dielektrika do elektrického pole, začne na elektricky nabité částice působit síla – intenzita elektrického pole
  • elektricky nabité částice v polymeru nejsou volně pohyblivé, ale mohou se do jisté míry (spolu se segmentem řetězce) posouvat ve směru působící síly - kladnéve směru intenzity, záporné proti směru intenzity elektrického pole
  • elektrické pole uvnitř dielektrika se tím zeslabí
  • tento jev nazýváme dielektrickou polarizací

ZFP9

polarizace dielektrika

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

Polarizace dielektrika

ZFP9

elektrostatick n boj triboelektrick jev
Elektrostatický náboj – triboelektrický jev
  • u polymerů s velmi malou měrnou vodivostí (< 10-6 S/m) lze pozorovat elektrostatické nabíjení povrchových vrstev vyvolané mechanickým třením:

triboelektrický jev

  • statický povrchový náboj je jen pomalu odváděn do objemu vzorku díky malé objemové vodivosti polymeru
  • elektrostatický potenciál na povrchu nevodivého materiálu může dosahovat vysokých hodnot (řádově až 106 V)

ZFP9

triboelektrick jev
Triboelektrický jev

Triboelektrický jev závisí na chemickém složení materiálů, kvalitě a velikosti třecích ploch, na rychlosti vzájemného pohybu, na teplotě a vlhkosti.

ZFP9

triboelektrick jev24
Triboelektrický jev
  • při vzájemném tření dvou polymerů se obvykle nabíjí kladně ten, který má vyšší relativní dielektrickou konstantu
  • při tření vzorků téhož polymerů dochází rovněž k nabíjení povrchů, přičemž polarita závisí na vlastnostech jejich povrchových vrstev
  • podle polarity triboelektrickým jevem nabíjejících se povrchů různých materiálů jsou sestavovány triboelektrické řady

ZFP9

statick elekt ina
Statická elektřina
  • potlačení triboelektrického jevu v polymerech:
    • zvýšení povrchové vodivosti polymerů (antistatické přípravky, aviváž, povrchově aktivní látky)
    • zvýšení objemové vodivosti polymerního materiálu (elektricky vodivé příměsi, aditiva)
    • uzemnění kontaktních míst, kde dochází ke vzniku povrchového náboje na strojích
    • likvidace statického náboje pomocí ionizačních tyčových elektrod nebo jiných zařízení
  • statická elektřina v polygrafické výrobě

pozitivní vliv(elektrostatická podpora tisku, stohování,…)

negativní vliv(statické nabíjení papíru, problémy potisku polymerních materiálů,…)

ZFP9

statick elekt ina v polygrafick v rob
Statická elektřina v polygrafické výrobě
  • při pohybu papíru nebo polymerních fólií (vzájemném nebo vůči částím tiskového stroje nebo dokončovacího zařízení) dochází ke vzniku povrchového statického náboje
  • nabité archy papíru se podle polarity povrchu buď lepí k sobě nebo vzájemně odpuzují
  • velikost statického náboje závisí také na vlhkosti ovzduší

odstranit elektrostatický náboj z pohybujícího se materiálu = dodat materiálu částice opačné polarity a tím náboj neutralizovat

ZFP9

statick elekt ina v polygrafick v rob28
Statická elektřina v polygrafické výrobě
  • elektrody pro kompenzaci statického náboje obsahují emisní hroty, které emitují kladně nebo záporně nabité ionty směrem k vybíjenému materiálu
  • pro napájení se využívá buď střídavého napětí u elektrod ionizačních nebo stejnosměrného napětí pro elektrody kompenzační
  • ionizační elektrody musí být nejdále ve vzdálenosti 20 mm od materiálu, kompenzační do vzdálenosti 100 mm
  • pokud tuto vzdálenost nelze dodržet, používají se elektrody se vzduchovými tryskami, kde proudící vzduch napomáhá transportu emitovaných iontů z hrotů elektrod směrem k materiálu

ZFP9

statick elekt ina v polygrafick v rob29
Statická elektřina v polygrafické výrobě
  • kromě emisních hrotů se používají také vybíjecí hroty pasivní (bez napětí), které jsou uzemněny; pasivní hroty mohou snížit elektrostatický náboj nejvýše o 20 %
  • ionizační elektrody jsou napájeny vysokým střídavým napětím 5 kV, 50 Hz, účinná ionizace nastává až pro hodnoty napětí vyšší než 2,5 kV při dané frekvenci jsou časové intervaly (100x za vteřinu), kdy k ionizaci nedochází)  na rychle se pohybujícím pásu papíru (pro rychlost nad 10 m/s) jsou „pruhy nevybitého povrchu“ musí se použít elektrody se stejnosměrným zdrojem

ZFP9

pou it elektrostatick podpory tisku
Použití elektrostatické podpory tisku
  • nakladače a vykladače archových strojů (ionizační foukací hlavy a tyčové elektrody)
  • snášení a skládací stroje (cílené nabíjení zaručuje odstranění vzduchových kapes, pevnější strukturu stohu)
  • v systémech odprašování po tisku
  • podpora vlhčení pásu papíru v rotačkách po sušení za horka před dalším zpracováním
  • u sítotiskových strojů napomáhá odstraňování prachu z potiskovaného materiálu
  • zlepšení přenosu tiskové barvy odstraněním povrchového náboje na polymerních fóliiích před tiskem (koronový výboj, elektrostatická úprava)

ZFP9