Вязкоупругое свойство - полимер
Cтраница 2
 |
Зависимость податливости при ползучести различных полимерных тел ( растяжение или сдвиг от времени ( по, Ферри13. [16] |
При более высоких температурах зацепления цепей, которые обусловливают пространственную структурную память, постепенно исчезают, и релаксация напряжений начинает зависеть от времени ( см. Вязкоупругие свойства полимеров, А. [17]
Такие общие закономерности проявления вязко упругих свойств, описанные выше для линейных полистиролов с узкими МБР, как существование основных релаксационных областей и переходов между ними, характер влияния на вязкоупругие свойства полимера температуры и частоты ( временного фактора), роль молекулярного веса, остаются в силе и для полидисперсных полистиролов. Однако все закономерности поведения, весьма четкие для монодисперсных образцов, расплываются по мере расширения МБР. При этом установление соответствия между числовыми значениями коэффициентов, характеризующих особенности проявлений вязкоупругих свойств полимеров, и молекулярными параметрами материала требует ответа на два новых вопроса. Во-первых, каким должен быть выбор среднего значения молекулярного веса М, чтобы можно было сопоставить те или иные характеристики монодисперсного и полидисперсного полимеров. И во-вторых, как влияет форма и ширина МБР на свойства полимера и как количественно охарактеризовать это влияние. [18]
Вязкоупругие свойства полимеров существенно влияют на их прочность, особенно выше температуры хрупкости, где в процессе деформирования наблюдается молекулярная подвижность. В местах локальных перенапряжений происходит вынужденноэластиче-ская деформация и вязкое течение. [19]
В нескольких предыдущих главах отмечалось, что ниже температуры стеклования клубки полимерных цепей в основном неподвижны. Таким образом, вязкоупругие свойства полимеров в стеклообразном состоянии в основном должны отражать ограниченные местные молекулярные движения. Такие движения часто приписываются перераспределению боковых групп, примыкающих к основной цепи. К сожалению, это утверждение не может быть легко проверено путем изучения полимеров, не содержащих боковые группы, так как при попытке превратить их в стеклообразное состояние они почти неизменно кристаллизуются. [20]
Будучи гибкой, полимерная цепь непрерывно флуктуирует, приобретая всевозможные конформации. Множественность кон-формаций непосредственно связана с вязкоупругими свойствами полимеров и во многом определяет их высокоэластичность. Молекулярная масса, характеризуемая степенью полимеризации, влияет на текучесть полимерных расплавов и растворов, а также на деформируемость и прочность полимерных тел. С ростом степени полимеризации механическая прочность и вязкость полимеров увеличиваются. С вязкостью полимерных веществ связаны релаксационные процессы, протекающие при различных механических воздействиях. Очевидно, что чем выше молекулярная масса, тем больше время, необходимое для установления равновесного состояния при механическом воздействии на пего. [21]
Более подробный анализ применения тем-пературно-временной аналогии к гетерогенным композициям рассмотрен в следующем разделе. Качественно влияние частиц жесткого наполнителя на вязкоупругие свойства полимеров аналогично рассмотренному выше, для полимерией дисперсной фазы в стеклообразном состоянии. Однако в таких композициях, как наполненные сажей каучуки, структурообразование частиц наполнителя и их специфическое химическое взаимодействие с полимерной матрицей может резко изменить вязкоупругие свойства композиций. [23]
Более подробный анализ применения тем-пературно-временной аналогии к гетерогенным композициям рассмотрен в следующем разделе. Качественно влияние частиц жесткого наполнителя на вязкоупругие свойства полимеров аналогично рассмотренному выше для полимерной дисперсной фазы в стеклообразном состоянии. Однако в таких композициях, как наполненные сажей каучуки, структурообразование частиц наполнителя и их специфическое химическое взаимодействие с полимерной матрицей может резко изменить вязкоупругие свойства композиций. [25]
Принцип температурно-временной суперпозиции оказывается неприменимым к энергетическим эффектам даже в той области скоростей деформации и температур, в которой он применим по отношению к напряжениям. Следовательно, потери энергии объясняются не только вязкоупругими свойствами полимера или его кристаллизацией при растяжении, но и другими механизмами; в качестве одного из таких возможных механизмов предлагается эффект размягчения каучука под воздействием напряжений. [26]
Кроме того, цепи сшиваются, когда они попадают в кристаллические области частично кристаллических тел. Поэтому течение таких материалов весьма ограничено ( см. Вязкоупругие свойства полимеров, А. Это имеет место и в случае небольших степеней кристалличности, так как длинные молекулы пересекают кристаллические области ( см. Морфология полимеров, Я. [27]
Федоре трактуют эмпирическое значение ат в связи с расчетом длительности нагружения до разрушения аморфных твердых тел при различных температурах и скоростях деформаций, несмотря на то, что в этих случаях мы имеем дело с явной нелинейностью. Дальнейшее обсуждение вопросов темпе-ратурно-временной суперпозиции дается в статье Вязкоупругие свойства полимеров, А. [28]
В этом разделе мы попытались показать, что имеется непрерывный переход от малых деформаций ( в частности, динамических) к большим и затем к разрушению. Поэтому для понимания молекулярного механизма разрушения необходимо, с одной стороны, знать вязкоупругие свойства полимеров, с другой - производить математическое описание в терминах теории упругости для конечных деформаций. Вследствие недостаточного количества данных по разрушению в условиях, отличных от одноосного растяжения, в настоящее время не представляется возможным сделать какие-либо обобщения закономерностей разрушения в этих условиях. Однако такие исследования, по-видимому, необходимы для полного понимания свойств наполненных и ненаполненных резин и кристаллизующихся полимеров. [29]
Реальные каучукоподобные твердые тела отклоняются по своим свойствам от описанного случая, для которого были приняты весьма существенные упрощения. Эти вопросы достаточно подробно изложены в ряде работ10 14 - 49, поэтому здесь обсуждаться не будут. Некоторые из них рассматриваются ниже ( см. Вязкоупругие свойства полимеров, А. [30]
Страницы: 1 2 3