ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Временная зависимость прочности и относительных удлинений при разрыве покрытий из "Физико механические свойства полимерных лакокрасочных покрытий" Исследование длительной прочности проводилось при постоянном напряжении [11]. На рис. 2.13—2.17 приведены временные зависимости прочности, полученные при различных температурах для лакокрасочных пленок на основе нитрата целлюлозы. [c.83] На рис. 2.19 представлены зависимости энергии активации разрушения исследованных пленок от напряжений. С уменьшением напряжений энергия активации разрушения для испытанных партий образцов возрастает. При этом введение в лак сажи с последующим перетиранием увеличивает энергию активации, а двуокиси титана — почти не изменяет ее. Отсюда следует, что тип пигмента может оказывать существенное влияние на энергию активации механического разрушения лакокрасочных пленок. [c.84] Относительные удлинения при разрыве образцов первой и второй партий с уменьшением напряжений возрастают, а третьей партии — не зависят от напряжений и составляют 4—4,5% (рис. 2.28,6). [c.91] Полимера. Так, установившаяся, длительная прочность пленок лака первой партии (недоотвержденные пленки) составляет всего 10% кратковременной (кривая 1), тогда как для третьей партии (пленки после старения) она составляет 55% кратковременной прочности (кривая 3).. [c.91] Далее исследовалась длительная прочность пленок второй партии при различных температурах. Результаты исследований приведены на рис. 2.30. Зависимости 1дт = /(а), полученные при температуре 80 и 90 °С (прямые 6, 7), оказались параллельными. [c.91] По данным рис. 2.29 построены температурные зависимости долговечности пленок полиэфирного лака и рассчитаны энергии активации разрушения. Энергия активации разрушения этих пленок в интервале тем-иератур 23—70°С снижается, а при более высоких температурах не изменяется с уменьшением напряжений (рис. 2.30). Снижение энергии активации разрушения полимеров с уменьшением напряжений наблюдали на резинах [3, с. 255]. [c.91] Естественно предположить, что при низких температурах (при хрупком разрыве) эти пленки дадут, в соответствии с уравнением Журкова, семейство прямых lgт = /(o) и gx — [(1/Т), пересекающихся в полюсе с То = 10- с. Энергия активации с уменьшением разрушающих напряжений будет расти. [c.92] Прямых igT = f(a) в область больших значений напряжений, при этом угол наклона прямых не изменяется. [c.93] Относительные удлинения при разрыве исследованных пленок (2.31,6) при уменьшении напряжений вначале монотонно возрастают, а затем стабилизируются и составляют для лака—18%, белой эмали-— 1б%, а зеленой эмали — 11%. [c.93] Длительная прочность к 260—300 ч составляет для лака 30% , белой эмали —39%, а зеленой эма-4И —40% кратковременной прочности (рис. 2.32). [c.94] Относительные удлинения при разрыве пленок бе- лей автоэмали с уменьшением, напряжений (рис. 2.34) при 23 °С увеличиваются, при 50°С проходят через максимум, а при 70 °С уменьшаются. [c.95] Полученные зависимости длительной прочности лакокрасочных пленок разделяются на две группы , одна описывается уравнением Журкова, а вторая (пластифицированные пленки на основе нитрата целлюлозы)—уравнением Бартенева. [c.95] ПО данным, полученным при температуре 10 °С, заняла промежуточное положение (см. рис. 2.38, прямая 5). [c.98] По данным рис. 2.37 и 2.38 были построены температурные зависимости долговечности пленок и рассчитаны энергии активации разрушения. Зависимости энергии активации разрушения пленок лака 136 и ПХВ от напряжения показаны на рис. 2.39. [c.98] С большими периодами релаксации, временные зависимости прочности в координатах lgт = f(0) для пленок лака 136 представляются прямыми, пересекающимися в полюсе с Т1 = 10 с. Энергия активации и относительные удлинения при разрыве с уменьшением разрушающих напряжений также уменьшаются. [c.100] В случае пленок ПХВ при температурах выше 20 °С разрушающие напряжения при растяжении близки к пределу вынужденной эластичности, и поэтому развитие удлинений в значительной мере определяется временем до разрушения образца, что и обусловливает резкий подъем кривых 1, 2, 3 на рис. 2.40. [c.100] Таким образом, полученные данные свидетельствуют о том, что переход полимера из одного физического состояния (с большими периодами релаксации) в другое (со сравнительно малыми периодами релаксации) влечет за собой не только изменение скорости разрушения и разрушающих напряжений, но и изменение механизма разрушения. Так, при хрупком разрыве, когда время разрушения Тр много меньше периода релаксации т, разрушение полимеров определяется разрывом химических связей, и температурно-временная зависимость прочности описывается уравнением Журкова (2.7). В, высокоэластическом состоянии с Малыми периодами релаксации, когда Тр т, разрушение полимера на медленной стадии определяется разрывом физических связей, и температурно-временная зависимость прочности при больших удлинениях (вероятно, более 20%) описывается уравнением Бартенева (2-11). [c.101] В вынужденно-эластическом и высокоэластическом состояниях с большими периодами релаксации, когда Тр X, разрушение полимера определяется разрывом как химических, так и физических связей. При этом чем выше температура испытания и меньше скорость разрушения (низкие напряжения), тем больше вклад физических связей в развитие трещин разрушения. В соответствии с этим энергия активации с уменьшением напряжений снижается (см. прямые /, 2, 3 на рис. 2.39). [c.101] В литературе приводятся данные о временной зависимости прочности полимеров, которые не подчиняются уравнению Журкова. Основной причиной отклонения считают изменение коэффициента у в формуле (2.7). Естественно, что и в исследованных нами случаях при проявлении вынужденно-эластических и высокоэластических деформаций следует ожидать уменьшения у, соответствующего упрочнения материала и изменения наклона прямых в координатах lgT = /(a-). Однако, если обратиться к зависимостям e — f(a) (см. рис. 2.140), то легко обнаружить, что и в области температур, при которых относительные удлинения при разрыве сокращаются с уменьшением напряжений, U также снижается. Нам представляется, что в данном случае снижение U в основном связано с изменением механизма разрушения полимера (возрастает вклад разрыва межмолекулярных связей в развитие трещин разрушения). [c.103] Изменение отношения времени разрушения Тр к периоду релаксации полимера т, обусловленное переходом полимера из одного физического состояния в другое, влечет за собой изменение механизма разрушения и характера зависимости относительного удлинения при разрыве от напряжения. [c.103] Вернуться к основной статье