ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Механические свойства полимеров в высокоэластическом состоянии из "Химия и технология полимеров Том 1" Механические свойства аморфных полимеров в высокоэластическом состоянии имеют целый ряд характерных особенностей 1) способность к очень больн1им деформациям до наступления разрыва 2) чрезвычайная упругость этих деформаций 3) малая сжимаемость материала. [c.577] Левые части в уравнениях (6) и (7) дают значения долей энергии и энтропии деформации при постоянных температуре и объеме, т. е. представляют собой чистые эффекты, обусловленные ориентацией цепной структуры. Необходимая для расчета величина (дЦдТ)у.ь не может быть определена непосредственно из эксперимента. [c.579] Для сравнения растягивающих усилий при различных температурах и постоянном объеме испытуемого образца требуется, чтобы термическое удлинение материала компенсировалось очень высоким гидростатическим давлением. Вследствие несжимаемости становится, однако, возможным заменить измерение / при постоянном объеме измерениями при постоянном давлении. В этом случае следует откорректировать термические удлинения, сравнивая напряжения при постоянной длине с напряжениями при постоянном относительном удлинении [правые части уравнений (6) и (7)]. [c.579] На рис. 25 ясно видно начало падения внутренней энергии при Я, 5. Изменение внутренней энергии при высоком растяжении обусловлено явлениями кристаллизации. Очевидно, содержание энергии в материале уменьшается вследствие освобо-жл.ения теплоты кристаллизации. Для некристаллизующихся сортов каучука энергия деформации существенно пе зависит от П. [c.580] На рис. 26 приводятся некоторые результаты исследований для натурального каучука. При удлинегши до 300% (л, ==4) повышение температуры ограничивается несколькими десятыми градуса. При больших удлинениях разогревание происходит в гораздо б6льп1еи степеии, что объясняется скрытой теплотой кристаллизации. Синтетические каучуки, нанример неопрен и бутилкаучук, которые кристаллизуются при растяжении, проявляют подобный тепловой эффект. Некристаллизую-н неся сорта синтетических каучуков, как пербунан, разогреваются максимально на 2° С. [c.581] Свое полное развитие теория эласт[1чиости каучука получила благодаря введению статистического рассмотрения, осуществляемого в два этапа. Сперва рассматриваются статистические свойства отдельных нитевидных молекул, затем — свойства сетки, возникающей за счет сшивки таких нитевидных молекул. [c.581] Функция распределения характеризуется формой гауссовой функции ошибок и содержит один единственный параметр Ь, идентичный модулю длины вектора концевой точки и пропорциональный квадратному корню из степени полимеризации. [c.581] Следовательно, деформационные свойства гауссовой сетки характеризуются одним единственным параметром — модулем сдвига С. Последний, в свою очередь, определяется обгцнм числом цепей (или мест сшивки) на единицу объема, но ие зависит ни от природы рассматриваемого полимера, пи от возможного распределення молекулярных весов цепей . Рассматриваемые цепи должны быть только достаточно длинными, чтобы подчиняться статистике Гаусса, а деформации — не настолько велики, чтобы вызывать растяжение цепей более чем на 7з их длины. Следовательно, нельзя ожидать, что равенство (14) будет все еще действительно в области очень больших деформаций. [c.583] Эти равенства выражают напряженное состояние, когда известны главные удлинения Я1 7 2, Хз- Вследствие несжимаемости это напряженное состояние определяют только до произвольного гидростатического давления, обозначенного здесь через р, значение которого остается постоянным при соблюдении во время деформации условия постоянства Хз=[/а К2. На практике большей частью известны не Я1, Яг, Хз, а растягивающие силы /ь /2, /а- В этом случае неизвестное р находится из краевых условий. [c.583] Это равенство относится к одноосевому удлинению (для / 0, Я 1) и одноосевому сжатию (для / 0, Х 1). [c.584] В принципе возможно [32] вывести для вероятности w[x,y,z) выражение, удовлетворяющее также и в области г Гт. Эта вероятность при больших значениях г уменьшается гораздо быстрее, чем согласно гауссовой формуле и поэтому приводит к значениям деформирующих сил значительно выше статистических. Если аналогичным образом рассчитать диаграмму сила—удлинение сетки, то получают характерную S-образную кривую. Неудовлетворительность метода сильно сказывается при больших деформациях из-за кристаллизационных явлений, которые пока не укладываются в рамки молекулярной теории. [c.584] В качестве примера на рис. 28 показана зависимость динамического модуля сдвига и затухания от амплитуды колебаний для вулканизованного природного каучука с различным содержанием наполнителя. Модуль сдвига ненаполпенного каучука низок и не зависит от амплитуды колебаний. Но уже незначительные количества наполнителя существенно повышают модуль сдвига и одновременно влияют таким образом, что с ростом амплитуды колебаний уменьшается модуль сдвига. Следует отметить, что этот нелинейный эффект выступает уже при очень малых деформациях. Подобная картина наблюдается и для затухания чем выше содержание наполнителя, тем больше величина затухания и тем сильнее ее зависимость от амплитуды колебаний. [c.586] Вернуться к основной статье