Ползучесть - полимер
Cтраница 4
Большую роль в повышении прочности может играть и то обстоятельство, что зерна или нити наполнителя являются естествен-яым препятствием развитию трещин, образующихся в материале. Важным является также то, что введением наполнителей может быть повышена ударная вязкость материала, а также и существенно уменьшена ползучесть полимера. Для многих случаев особенно благоприятно в качестве наполнителя использовать стекловолокно или стеклоткань. [46]
Большую роль в повышении прочности может играть и то обстоятельство, что зерна или нити наполнителя являются естественным препятствием развитию трещин, образующихся в материале. Важным является также то, что введением наполнителей может быть повышена ударная вязкость материала, а также и существенно уменьшена ползучесть полимера. Для многих случаев особенно благоприятно в качестве наполнителя использовать стекловолокно или стеклоткань. [47]
 |
Схема сварки ленточным нагревателем. [48] |
Трудности сварки, обусловленные высокой вязкостью расплава, усугубляются при этом значительным коэффициентом термического расширения, а также низким пределом ползучести, заметно снижающимся с ростом температуры. Возникает противоречивая ситуация, при которой, с одной стороны, для обеспечения надежного контакта соединяемых поверхностей сварочное давление необходимо повысить, а с другой-из-за ползучести полимера давление должно быть снижено. Для нахождения компромисса предложено несколько способов, таких, например, как введение различных слоев-присадок, сварка с ограничением объема расширения материала в зоне сварки, сварка с применением наряду с термоконтактным нагревом ультразвуковых колебаний. [49]
Вязкость расплава полимера при температуре 380 С составляет 109 - 10 Па-с. Материал характеризуется высоким коэффициентом термического расширения, который при 380 С достигает максимального значения; при этом объем материала увеличивается на 50 % от первоначального. Наряду с низким пределом ползучести полимера это также становится одним из препятствий для получения качественных сварных соединений. [50]
 |
Графики температурно-инва-риантной характеристики зависимости обратимых и необратимых приведенных деформаций от приведенного времени для полимеров. [51] |
Функция G3 ( f) не требует нормирования. Необратимая ползучесть при т const принимается установившейся. Таким образом получаются универсальные характеристики ползучести полимеров, представленные на рис. 46 в двойных логарифмических координатах. [52]
Эксплуатационные нагрузки, действующие на элементы конструкций из полимерных материалов, нередко претерпевают изменения. Отсюда возникает необходимость в разработке методов расчета деформационных и прочностных свойств полимеров при переменных напряжениях. Наибольший практический интерес представляют случаи нагружения при сложном напряженном состоянии. Однако сведений о ползучести полимеров при сложном напряженном состоянии и переменных напряжениях, а также о методах теоретического описания опытных данных в научно-технической литературе крайне мало. [53]
Если представить структуру стеклообразного полимера в виде сетки, узлы которой образованы межмолекулярными связями, элементарный акт процесса ползучести можно легко представить как разрыв такой связи. Тогда для описания процесса ползучести можно применить 6 обычное уравнение химической реакции первого порядка, считая, что он состоит из множества одновременно протекающих реакций. Естественно, что при этом необходимо ввести множество дискретных значений энергии активации. В результате удается получить уравнение Андраде для описания процесса ползучести полимеров. [54]
Из этого уравнения следует, что при низких температурах и малых напряжениях т больше времени опыта, поэтому высокоэластические деформации цепей кажутся замороженными. Время релаксации т, сравнимое с временами наблюдения ( или с обратной величиной скорости деформации), при котором высокоэластическая деформация размораживается, может быть достигнуто либо повышением температуры до температуры механического стеклования Тм, либо повышением напряжения до ав. Отсюда следует, что ств зависит от времени наблюдения или от скорости деформации. Из уравнения (1.14) следует также, что ав является условной границей напряженного состояния, высокоэластическая деформация может медленно развиваться и при меньших напряжениях. Тогда наблюдается ползучесть полимера. [55]
С повышением гидростатического давления JB практически не меняется, а хрупкая прочность ахр возрастает. Поэтому вначале при увеличении гидростатического давления р образец рвется хрупко, а при больших р величина ( тхр становится больше ав и образец разрушается пластически. Гидростатическое давление усиливает межмолекулярное, взаимодействие. Поэтому, если ползучесть полимеров зависит от межмолекулярного взаимодействия, то следует ожидать эффекта, обратного тому, который наблюдается при действии пластификаторов и других активных жидких сред. В работе [5.87] показано, что скорость ползучести волокна полипропилена при давлении 100 МПа снижается на три порядка. [56]
 |
Влияние пластифицирующего действия воды на ползучесть ориентированного капрона. [57] |
Простейшим способом такого воздействия на полимер является пластификация. На этом рисунке показано изменение хода ползучести ориентированных волокон капрона, вызванное влиянием пластифицирующего действия паров воды. До момента времени t кривая ползучести была достаточно пологой. Затем в камеру с образцом были введены пары воды, и это резко ускорило процесс ползучести полимера. [58]
В процессе развития ползучести кристаллизующегося полимера при действии постоянного растягивающего напряжения релаксационный характер кристаллизации проявляется в увеличении удлинения образца при увеличении растягивающего усилия, причем вначале наблюдается возрастание скорости ползучести, а затем она замедляется за счет ориентации и кристаллизации полимера, приводящих к его упрочнению. Следовательно, увеличение степени кристаллизации приводит к замедлению ползучести. Аналогичное явление наблюдается и в кристаллических полимерах. Например, при нагружении полиамидного волокна скорость ползучести его вначале возрастает, затем замедляется и вообще перестает меняться. Это объясняется образованием кристаллитов, ориентированных по направлению действия силы и упрочняющих таким образом материал. Увеличение степени кристалличности препятствует перестройке кристаллитов и ползучесть полимера снижается. [59]
В процессе развития ползучести кристаллизующегося полимера при действии постоянного растягивающего напряжения релаксационный характер кристаллизации проявляется в увеличении удлинения образца при увеличении растягивающего усилия, причем вначале наблюдается возрастание скорости ползучести, а затем она замедляется за счет ориентации и кристаллизации полимера, приводящих к его упрочнению. Следовательно, увеличение степени кристаллизации приводит к замедлению ползучести. Аналогичное явление наблюдается и в кристаллических полимерах. Например, при нагружении полиамидного волокна скорость ползучести его вначале возрастает, затем замедляется и вообще перестает меняться. Это объясняется образованием кристаллитов, ориентированных пс направлению действия силы и упрочняющих таким образом материал. Увеличение степени кристалличности препятствует перестройке кристаллитов и ползучесть полимера снижается. [60]
Страницы: 1 2 3 4