Необратимое перемещение - макромолекул
Cтраница 2
 |
Схема строения блоксополимера с чередованием гибких и жестких сегментов. [16] |
Можно по-разному представлять себе взаимосвязь между кристаллическими и аморфными участками полимера, но в указанном случае при нахождении волокна в области температур выше Тс необратимая деформация оказывается заметной из-за возможности необратимого перемещения макромолекул в аморфных областях. Если же степень кристалличности достаточно высока, то в существенной степени сокращается возможность пластической деформации волокна даже в области выше Тс. Это характерно для полипропиленовых волокон, у которых Тс лежит ниже 0 С. [17]
Деформация полимеров в общем случае может содержать три составляющие: 1) упругую, связанную с изменением межатомных расстояний и валентных углов в макромолекулах; развитие ее сопровождается изменением внутренней энергии и в чистом виде осуществляется при достаточно низких температурах или при очень больших деформациях; 2) высокоэластическую, характерную только для полимеров в определенном температурном интервале и связанную с изменением конформации макромолекул; ее развитие сопровождается изменением энтропии; 3) пластическую, связанную с необратимым перемещением макромолекул относительно друг друга; она полностью реализуется, когда полимер находится в вяз-котекучем состоянии. [18]
В чистом виде-этот тип деформации проявляется при низких температурах ( высоких частотах) или больших деформациях. Пластическая деформация связана с необратимым перемещением макромолекул друг относительно друга и играет важную роль в каучуках и сырых резиновых смесях ( см. гл. У резин она проявляется при очень больших деформациях или при высоких температурах, когда разрушается непрерывная трехмерная сетка. [19]
Истинно упругие деформации любых материалов связаны с изменением внутренней энергии системы. Для вулканизованных каучуков характерна только обратимая деформация, если при высоких напряжениях не происходит разрыва мостичных связей и частичного необратимого перемещения макромолекул. Это особенно отчетливо проявляется при долговременном воздействии нагрузок. [20]
Образование сетки происходит под действием спец. Поперечные связи ограничивают необратимые перемещения макромолекул при мех. [21]
Стеклообразные полимеры проявляют текучесть при температурах выше температуры стеклования, кристаллические переходят в текучее состояние при температурах выше температуры их плавления. Под действием внешних сил у полимеров в текучем состоянии возможно необратимое направленное перемещение макромолекул относительно друг друга без нарушения целостности ( сплошности) тела. У неструктурированных полимеров этот процесс течения не сопровождается разрывом химических связей, если энергия, необходимая для необратимого перемещения макромолекул, существенно меньше энергии химических связей. Такое течение называется физическим в отличие от химического, сопровождающегося разрывом химических связей ир следовательно, изменением молекулярного веса полимера. Наиболее изучены закономерности физического течения полимеров, которые и будут рассмотрены ниже. [22]
 |
Зависимость деформации от температуры при постоянном напряжении и времени воздействия. / - полная деформация. 2-остаточная деформация. [23] |
С возрастанием температуры ( что видно из рис. 87) полимеры переходят из стеклообразного состояния в высокоэластиче-ское. При этом полимеры приобретают способность к высокоэластическим деформациям, так как с повышением температуры изогнутая конфигурация макромолекул становится наиболее вероятной. При дальнейшем повышении температуры высокополимерные соединения переходят в вязкотекучее состояние. В этой области уже начинают развиваться необратимые деформации. Если высокоэластические деформации обусловлены перемещением отдельных звеньев цепи при ее распрямлении, то необратимые пластические деформации обусловлены уже необратимым перемещением целых макромолекул друг относительно друга. [24]
Выше температуры стеклования аморфные неструктурированные полимеры находятся в высокоэластическом или в текучем состоянии ( см. стр. Кристаллические полимеры при температурах выше их температуры плавления также переходят в текучее состояние. Между высокоэластическим и текучим состояниями высокомолекулярных соединений не существует четкой границы. Для полимеров, у которых проявляются оба состояния при высоких температурах и невысоких скоростях деформаций, определяющее значение имеет их текучесть - способность к необратимому направленному перемещению макромолекул друг относительно друга без нарушения целостности ( сплошности) тела. Необратимые деформации называются пластическими. У полимерных систем в текучем состоянии необратимые деформации могут быть неограниченно большими. Если энергия, необходимая для необратимого перемещения макромолекул, существенно меньше энергии химических связей, то процесс течения не сопровождается их разрывом. [25]
Страницы: 1 2