Разрушение - эластомер
Cтраница 4
Существует устойчивая корреляция между акустическими и прочностными свойствами полимеров. Неоднократно делались попытки389 рассматривать разрушение эластомеров при одноосном растяжении как вязкоупру-гий процесс. При этом предполагалось, что молекулярные процессы, ведущие к разрушению, протекают в очень малом объеме материала. В теориях, описывающих разрушение полимеров как рост трещин, обычно учитывают, что молекулярные цепи в вершине трещины под действием высокой концентрации напряжения растягиваются вплоть до их разрушения. [46]
 |
Схематическая кривая долговечности эластомера. [47] |
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. [48]
Исходя из общности механизмов вязкоупругости и разрушения эластомеров, ясно, что применение метода Ферри в прогнозировании прочностных свойств эластомеров имеет некоторое основание. С другой стороны, метод Ферри неприменим к прогнозированию прочностных свойств твердых полимеров, особенно в хрупком состоянии. Это объясняется различием в механизмах процессов вязкоупругости и хрупкого разрушения полимеров. [49]
Реализация анизотропии в эластомерах сопряжена с техническими трудностями, к тому же необходимо иметь в виду следующие два обстоятельства. Анизотропия отнюдь не предопределяет повышенное сопротивление разрушению эластомеров по сравнению с сопротивлением изотропного материала, так как при ориентации полимера ( например, в механическом поле) имеют место и процессы деструкции. [51]
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. [52]
Если полимер построен из стереорегулярных макромолекул ( как, например, натуральный каучук), то на участ-ле / / / кривой напряжение - деформация происходит кристаллизация эластомера, и в этом случае напряжение возрастает очень резко. Напряжение, при котором происходит разрушение кристаллизующихся эластомеров, иногда на порядок выше напряжения разрушения эластомеров, которые не способны к кристаллизации. [53]
Интенсивное молекулярное движение, типичное для высокоэластического состояния, приводит к рассеянию упругой энергии из мест с высокой концентрацией напряжений. Видимо, именно с этим связана та важная роль, которую играют релаксационные процессы в разрушении эластомеров. [54]
В своем сообщении о производстве этилен-пропиленового сополимера С-23 фирма опубликовала также данные о его механических свойствах. Отсутствие двойных связей в молекуле обусловливает чрезвычайно высокую стойкость к нагреву, действию кислорода, озона и других факторов, вызывающих старение и разрушение эластомеров. Стойкость к износу также достаточно высока. С другой стороны, насыщенный характер этого эластомера исключает возможность вулканизации с применением обычных систем сера - ускоритель; в этом случае необходимы другие методы структурирования эластомера, например, при помощи органических перекисей. [55]
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. [56]
 |
Зависимость энергии разрушения эластомера ( в терминах характеристической энергии разрушения а от логарифма скорости роста дефекта ( надрыва, трещины по Кнауссу. [57] |
Значительно позже к тем же результатам пришел Кнаусс ( см. [12.4], с. В соответствии с этими данными разрушение эластомеров происходит вследствие роста дефектов двух видов - надрывов и трещин, вероятность образования которых различна в зависимости от условий опыта. [58]
Эта специфика разрушения полимерных тел определяется их способностью развивать высокоэластическую или вынужденно-эластическую деформацию. В зависимости от гибкости цепей макромолекул, степени их ориентации, температуры и скорости нагружения и других факторов эти особенности разрушения полимеров могут реализоваться более или менее полно. Наиболее полно они реализуются при разрушении эластомеров. [59]
При неравновесном деформировании неизбежно рассеяние энергии, связанное с релаксационными явлениями, - это потери на внутреннее трение, которые особенно проявляются при периодических деформациях. Энергия разрушения полимеров-в основном рассеивается в форме механических потерь, значительно превышающих свободную энергию образующихся при разрушении поверхностей. Особенно велики механические потери при разрушении эластомеров. [60]
Страницы: 1 2 3 4 5