Механическое поведение - полимер
Cтраница 2
Вообще, для оценки механического поведения полимеров желательно применять оба способа. [17]
Важнейшие молекулярные величины, определяющие механическое поведение полимеров, имеют статистический характер. Структура полимерной цепи может быть выражена ее эффективными размерами, связанными с гибкостью цепи и степенью разветвленности. Как мы увидим, эти параметры также являются статистическими. Таким образом, свойства макромолекул, подлежащие экспериментальному исследованию, - это, с одной стороны, средний молекулярный вес и распределение молекулярных весов, с другой - размеры и форма макромолекул. В то же время такие важные характеристики, как днпольные моменты и поляризуемости макромолекул, ответственные за электрические и оптические свойства полимеров, также изучаются в растворах. [18]
Есть пять основных аспектов отклонений механического поведения полимера от поведения идеально упругого тела, подчиняющегося закону Гука. Во-первых, в упругом теле деформации, развивающиеся под действием силы, не зависят от предыстории материала или скорости приложения нагрузки, тогда как в полимере деформации существенно зависят от указанных параметров; это означает, что простейшее конститутивное уравнение для полимера должно включать в качестве переменных время или частоту в дополнение к напряжению и деформации. Во-вторых, в упругом твердом теле все состояния, определяемые напряжением и деформацией, обратимы: в результате приложения нагрузки возникает определенная деформация, которая после снятия нагрузки пол - ностью исчезает; это не всегда имеет место в полимерах. В-третьих, в упругом теле, подчиняющемся закону Гука, который в самом общем смысле является основой теории упругости при малых деформациях, наблюдаемые эффекты линейно связаны с оказываемым воздействием. В этом сущность закона Гука: напряжение строго пропорционально, деформации. Для полимеров это, в общем, неверно, однако применимо как хорошее приближение для малых деформаций; в общем же случае конститутивные уравнения нелинейны. Важно заметить, что нелинейность не связана обязательно с необратимостью деформаций. В отличие от металлов полимеры могут восстанавливать первоначальные размеры за пределом пропорциональности без накопления какой-либо остаточной деформации. В-четвертых, определения напряжения или деформации в выражении закона Гука справедливы только для малых деформаций. Когда рассматриваются большие деформации, должна быть развита новая теория, в которой должны даваться более общие определения напряжений и деформаций. В-пятых, на практике полимеры часто применяются в ориентированном анизотропном состоянии ( например, пленки и синтетические волокна); при рассмотрении механического поведения таких материалов требуется значительное обобщение закона Гука. [19]
Влияние поверхностной активности жидкой среды на механическое поведение полимера оценивается по межфазной поверхностной энергии твердых полимеров. Сопоставляя изменение механических характеристик в различных средах с соответствующими изменениями межфазной энергии, можно выяснить, влияет ли этот фактор на механизм деформации. Однако, как было отмечено выше, прямые методы оценки межфазной энергии твердых полимеров в настоящее время отсутствуют. [20]
Развитые представления позволяют понять некоторые особенности механического поведения полимеров в жидких средах. [21]
Третий возможный способ оценки линейности или нелинейности механического поведения полимеров связан с обобщением релаксационных кривых. Обычно опыты по изучению релаксационных свойств полимеров охватывают небольшую часть временной шкалы, доступной и удобной для измерения вяз-коупругих свойств. Для прогнозирования ре-лаксационных свойств полимера в области больших времен используется принцип температурно-временнои аналогии. При этом также можно проследить, влияют ли переходы, обнаруживаемые статическими релаксационными методами, на соблюдение этого принципа. Опыты показывают [4, 16, 18], что для теплостойких полимеров принцип температурно-временнои аналогии достаточно хорошо выполняется как при малых, так и при больших значениях деформаций. Переходы, обнаруживаемые статическими релаксационными методами, не препятствуют выполнению принципа температурно-временнои аналогии. [22]
Приведенные выше данные о влиянии жидких сред на механическое поведение полимеров получены главным образом в условиях их растяжения с постоянной скоростью. Следует отметить, что основные закономерности этого влияния, из которых главным является понижение механических характеристик полимера, сохраняются и при других видах нагружения полимера. [23]
Модель Вихерта 31 ] вполне пригодна для описания механического поведения полимеров в условиях релаксации напряжений. [24]
Очевидно, что многие закономерности влияния агрессивных сред на механическое поведение полимеров будут такими же, как и для низкомолекулярных твердых тел, однако следует ожидать, что цепное строение макромолекул внесет свои особенности. Для выяснения специфики влияния жидких сред на полимерные материалы необходимо кратко рассмотреть наиболее общие закономерности влияния жидких сред на механические свойства низкомолекулярны. [25]
 |
Зависимость деформации полимера от времени при действии постоянного напряжения.| Кривая релаксации напряжения для каучука. [26] |
Таким образом, кинетическая теория высокоэластичности описывает принципиальные особенности механического поведения полимера, находящегося в высокоэластическом состоянии. [27]
 |
Влияние молекулярной массы на температурную зависимость модуля упругости аморфного полимера ( схема. [28] |
Температурная зависимость модуля упругости имеет важнейшее значение для понимания механического поведения полимеров. [29]
К третьей группе авторы отнесли среды, мало влияющие на механическое поведение полимера, но тем не менее, способные вызывать его значительное набухание. При этом очень важны химическая природа активной среды, пространственное строение и размеры ее молекул, возможность возникновения связей между молекулами среды и полимера, способность полимера и среды взаимно растворяться. Как видно, степень набухания, а следовательно, и эффективность пластифицирующего действия жидкости, не всегда сопровождается увеличением пластичности материала. [30]
Страницы: 1 2 3 4 5