Процесс - разрушение - эластомер
Cтраница 1
Процесс разрушения эластомера происходит постепенно и характеризуется двумя стадиями: медленной и быстрой. При медленной стадии на поверхности разрыва образуется шероховатая зона, а при быстрой - зеркальная. Чем меньше напряжение, тем длительнее процесс разрушения и тем яснее выражена шероховатая зона. При хрупком разрыве, наоборот, медленная стадия дает зеркальную, а быстрая - шероховатую зону. [1]
Анализ процесса разрушения эластомеров приводит к заключению о том, что наиболее прочным оказывается материал по крайней мере с двумя типами поперечных связей. Другой тип - прочные связи, по которым распределяется основная доля деформирующей нагрузки. [2]
 |
Температурная зависимость времен релаксации т. различных релаксационных переходов для эластомеров СКС-30. [3] |
Понять природу процессов разрушения эластомеров и физический смысл наблюдаемых закономерностей можно, только решив фундаментальный вопрос о взаимосвязи релаксационных процессов и процесса разрушения. Исследовались несшитые и сшитые неполярные эластомеры: бутадиенсти-рольный СКС-30 ( Гс - 58 С), бутадиенметилстирольиый СКМС-10 ( jTc - 72 С) и др. Условия опытов охватывали широкий диапазон ( несколько порядков) напряжений и деформаций растяжения и сдвига. [4]
Вообще говоря, процесс разрушения эластомеров представляет собой весьма непростое явление. Молекулярные цепи имеют различную длину и жесткость, что позволяет говорить о слабой регулярности структуры эластомеров. Частицы наполнителя, имеющие различные формы и размеры, также распределены неравномерно. Таким образом, многочисленность и неопределенность отмеченных структурных факторов эластомеров не позволяет на сегодня создать общую теорию разрушения эластомеров. Один из механизмов разрушения обусловлен образованием и ростом микротрещин в виде полостей в напряженной матрице в результате неоднородного распределения деформаций в наполненном или ненаполненном эластомере. Так, или, иначе, основные механизмы разрушения эластомеров предполагают возникновение повышенной концентрации напряжений в местах образования микродефектов с последующим образованием микротрещин, их распространением, формированием и развитием макротрещины ( трещины-лидера), приводящим к окончательному разрушению эластомера. [5]
 |
Зависимость времени до разрыва ( т от деформации ( в резин на основе разных каучуков а озонированном воздухе. [6] |
При наличии элементов структуры, чувствительных к агрессивным воздействиям, процесс разрушения напряженных эластомеров в присутствии активной среды резко ускоряется, однако его скорость зависит от физической структуры материала. [7]
Это свидетельствует о том, что в процессах вязкоупругости и процессах разрушения эластомеров участвует одна и та же кинетическая единица. [8]
В рассматриваемом случае отождествляются релаксационные характеристики процессов перегруппировки элементов структуры, сопровождающие развитие обратимой деформации, и проскальзывание макромолекул или надмолекулярных образований в процессе разрушения эластомера. Получить такой результат, экспериментируя с эластомерами или хотя бы с - неориентированными пслсссткоцеянътн - гюлимерамн, никому не удавалось. [9]
Кроме деформационных свойств полимеров важными для технологии их получения и эксплуатации являются прочностные свойства. Кинетика процесса разрушения сшитых и несшитых эластомеров, а также процессы их Х - релаксации характеризуются одной и той же энергией активации. Это свидетельствует о том, что в эластомерах кинетику процессов разрушения определяют межмолекулярные, а не химические связи. [10]
 |
Схематическая кривая долговечности эластомера. [11] |
Степенная зависимость t от а, в отличие от экспоненциальной для твердых полимеров, свидетельствует о специфике механизма разрушения полимеров в высокоэластическом состоянии. Прямое сравнение энергий активации процесса разрушения сшитых и несшитых эластомеров ( энергия активации одна и та же) с энергией активации вязкого течения несшитых эластомеров показало ( [7.112, 7.113], что энергии активации этих процессов совпадают. [12]
Было установлено, что для некоторых каучуков энергия активации процесса разрушения совпадает с энергией активации вязкого течения. Это наводит на мысль, что кинетику процесса разрушения эластомеров определяют в основном межмолекулярные связи. Предположение о важной роли межмолекулярного взаимодействия в процессе разрушения было впервые выдвинуто Гулем [3, 23, 24], который считает, что нагружение полимера в первую очередь вызывает разрыв межмолекулярных связей, и лишь после этого начинает расти нагрузка на химические связи. [13]
Чем выше температура, тем отчетливее проявляются в полимерах релаксационные процессы. Поэтому интересно выяснить роль релаксационных явлений в высокоэластическом состоянии полимера, в котором релаксационные свойства определяют многие физические процессы. Поэтому знание природы процессов разрушения эластомеров имеет и непосредственно практическую значимость. [14]
Заметим, что сами эти параметры непрерывно меняются в процессе деформирования, поскольку при этом непрерывно меняется структура деформируемого полимера. Концентрация узлов сетки в значительной мере определяет как упругие, так и релаксационные свойства эластомеров, их способность к структурным перестройкам при деформировании, и в конечном счете прочностные свойства эластомеров. Хотя полная количественная теория процесса деформирования и разрушения эластомеров пока еще не создана, качественная картина явления достаточно ясна, чтобы представить влияние рассмотренных выше факторов на процесс разрушения эластомера и его предельные прочностные характеристики. Кратко рассмотрим этот вопрос. [15]
Страницы: 1