Время - релаксация - полимер
Cтраница 2
 |
Температурная зависимость тангенса угла сдвига фаз ig д между напряжением и деформацией при различных частотах действия силы. [16] |
Как видно, угол сдвига фаз невелик: при очень малых и больших значениях частоты и температуры:: при малой частоте или большой температуре потому, что релаксационные процессы успевают пройти полностью за время действия, силы, а при большой частоте или очень низкой температуре потому, что релаксационные процессы вообще не успевают пройти и материал ведет себя как упругое стеклообразное тело. Это означает, что сдвиг фаз проходит через максимум в переходной области, в; которой время деформации сравнимо со временем релаксации полимера. Следует отметить, что наличие у полимеров спектра времена релаксации приводит к наложению сдвигов фаз, вызываемых различными релаксационными процессами. В результате этого наложения получается один пологий максимум сдвига фаз, охватыван-щий значительный интервал температур. [17]
Одной из актуальных задач физической химии полимеров является изучение влияния сте-реохимического строения полимера на его свойства. При этом может быть использован метод ЯМР широких линий, так как конфигурация и конформация цепи существенно влияют на форму, ширину и второй момент линии, а также времена релаксации ЯМР полимера в блоке. [18]
Микроброуновское движение звеньев цепи полимера ( в интервале высокоэластичности) при наличии в цепи полярных групп, что имеет место в цепях поливинилового спирта и его производных, можно заметить и методом электрических измерений, поскольку при температуре стеклования происходит резкое изменение электрических свойств полимера. Влияние полярного пластификатора также может быть характеризовано изменением диэлектрических свойств полимера. Введение пластификатора оказывает существенное влияние на время релаксации полимера ( которое может быть определено по области максимума дипольно-эластических потерь), уменьшающееся по мере увеличения содержания пластификатора. Для неполярных или малополярных пластификаторов время релаксации дипольно-радикальных потерь, однако, не меняется при пластификации ими полимера. [19]
 |
Простейшая механич. модель полимера.. - обычный модуль упругости. Et - высокоэластич. модуль. г - микровязкость.| Зависимости деформации от темп-ры, полученные по ф-ле ( 9 ( ю л 2йз. [20] |
Угол б характеризует долю механич. D от темп-ры и частоты и определяется время релаксации полимера т и зависимость т от томп-ры. На рис. 2 приведены расчетные кривые зависимости D от темп-ры при разных частотах, полученные по ф-ле ( 9) в предположении экспоненциальной зависимости времени релаксации от температуры. [21]
 |
Простейшая механич. модель полимера Е - обычный модуль упругости. Et - высокоэластич. модуль. т - микровязкость.| Зависимости деформации от томп-ры, полученные по Ф - ле ( 9 ( w ( i i ( B. [22] |
Угол б характеризует долю механич. D от темп-ры и частоты и определяется время релаксации полимера т и зависимость т от темп-ры. На рис. 2 приведены расчетные кривые зависимости D от темп-ры при разных частотах, полученные по ф-ле ( 9) в предположении экспоненциальной зависимости времени релаксации от температуры. [23]
Следует выяснить важную для деформативных свойств зависимость температуры стеклования от характера действующей внешней силы. Время релаксации уменьшается с повышением температуры. Температуру стеклования можно рассматривать как температуру, при которой время релаксации охлаждаемого полимера станонится большим, чем период действия внешней силы. Поэтому при быстрых или короткопериодических нагрузках такое состояние отвечает более высокой температуре, чем при действии медленно меняющихся нагрузок или при статических условиях. [24]
 |
Зависимость объема полистирола ( Af 200 000 от температуры. [25] |
Подобным же образом можно выяснить и важную для многих свойств зависимость температуры стеклования от характера механического воздействия. Время релаксации уменьшается с повышением температуры. Температуру стеклования можно рассматривать как температуру, при которой время релаксации охлаждаемого полимера становится большим, чем период действия внешней силы. [26]
Тс приобретает исходные форму и размеры. Обратимый характер больших деформаций, наблюдающийся у высокомолекулярных стекол, заставляет предположить соблюдение в стеклообразном состоянии тех же закономерностей, что и в высокоэластическом состоянии. VI) и полимер обладает одинаковой структурой при температуре выше и ниже Тс. Различие состоит лишь в том, что время релаксации полимера в стеклообразном состоянии очень велико. Поэтому при приложении сравнительно небольших напряжений стеклообразный полимер не может сильно деформироваться. [27]
Процессы перехода к состоянию термодинамического равновесия в полимерах осуществляются за счет самых различных видов молекулярного движения. Каждому виду молекулярного движения соответствует определенный релаксационный процесс, который характеризуется своим временем релаксации. Для наблюдения и исследования какого-то релаксационного процесса в полимерах и соответствующего ему типа молекулярного движения необходимо, чтобы время воздействия на полимер ( или время наблюдения) было соизмеримо со временем релаксации. Следонательно, для изучения релаксационных процессов акустическими методами необходимо, чтобы период звуковых колебаний был того же порядка, что и время релаксации полимера. [28]
Процессы перехода к состоянию термодинамического равновесия в полимерах осуществляются за счет самых различных видов молекулярного движения. Каждому виду молекулярного движения соответствует определенный релаксационный процесс, который характеризуется своим временем релаксации. Для того чтобы наблюдать и исследовать какой-либо релаксационный процесс в полимерах и соответствующий ему тип молекулярного движения, необходимо, чтобы время воздействия на полимер ( или время наблюдения) было соизмеримо со временем релаксации. Следовательно, для изучения релаксационных процессов акустическими методами ( а это один из наиболее распространенных методов их изучения) необходимо, чтобы период звуковых колебаний был того же порядка, что и время релаксации полимера. Рассмотрим линейный аморфный полимер, находящийся в высокоэластическом состоянии. В этом случае число возможных конформаций, которые может принимать каждая макромолекула, достаточно велико, и в полимере реализуются весьма разнообразные виды молекулярного движения. Пусть в таком полимере распространяются звуковые колебания, частоту которых можно изменять в широких пределах. В этом случае процесс рассеяния энергии носит квазиравновесный характер, механические потери невелики, и полимер быстро восстанавливает свои размеры и форму поел-снятия приложенного внешнего напряжения. [29]
В течение длительного времени полагали, что значительные деформации, вызванные большими усилиями, являются результатом процессов течения, которые называли холодным течением. Так, было показано [2-3], что образец полиметилметакрилата, имеющий при температуре ниже температуры стеклования определенную остаточную деформацию, после нагревания выше 7 с приобретает исходные форму и размеры. Обратимый характер больших деформаций, наблюдающийся у высокомолекулярных стекол, заставляет предположить, что для стеклообразного состояния характерны те же закономерности, что и для высокоэластического. Это весьма правдоподобно, так как стеклование не является фазовым переходом ( см. гл. Различие состоит лишь в том, что время релаксации полимера в стеклообразном состоянии очень велико. Поэтому при приложении сравнительно небольших усилий стеклообразный полимер не может сильно деформироваться. [30]
Страницы: 1 2 3