Survey of relations of chemical constituents in polymer-based materials with brittleness and its associated properties

Abstract

The property of brittleness for polymers and polymer-based materials (PBMs) is an important factor in determining the potential uses of a material. Brittleness of polymers may also impact the ease and modes of polymer processing, thereby affecting economy of production. Brittleness of PBMs can be correlated with certain other properties and features of polymers; to name a few, connections to free volume, impact strength, and scratch recovery have been explored. A common thread among all such properties is their relationship to chemical composition and morphology. Through a survey of existing literature on polymer brittleness specifically combined with relevant reports that connect additional materials and properties to that of brittleness, it is possible to identify chemical features of PBMs that are connected with observable brittle behavior. Relations so identified between chemical composition and structure of PBMs and brittleness are described herein, advancing knowledge and improving the capacity to design new and to choose among existing polymers in order to obtain materials with particular property profiles. Крихкість для полімерів і матеріалів на основі полімерів (МОП) є важливою властивістю при визначенні можливості використання матеріалу. Крихкість полімерів може також впливати на легкість і режим оброблення полімеру, впливаючи тим самим на економіку виробництва. Крім цього, крихкість МОП може бути пов’язана з деякими іншими властивостями полімерів. Встановлено взаємозв’язок між крихкістю і вільним об'ємом, ударною міцністю та стійкістю до подряпин. Загальним для таких властивостей є їх зв’язок з хімічним складом та морфологією. Зроблено аналіз відомих даних літератури відносно крихкості полімерів та щодо зв’язку між нею та хімічним складом й структурою МОП з метою створення матеріалів із заданими властивостями.