ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Влияние физичеоки активных сред на ползучесть из "Химическая стойкость полимеров в агрессивных средах" Рассмотрим теоретические представления о ползучести полимеров. [c.252] Как уже указывалось выше, полимеры занимают промежуточное положение между вязкими жидкостями и упругими твердыми телами, и полная деформация ползучести (еп) является комбинацией упругой, упруго-зластичной (неустановившейся) и вязкой (установившейся) деформаций. [c.252] Поскольку количественно при подстановке уравнения (УП1.52) в (УП1.51) не удается описать деформацию полимерного изделия, то в различное время было предложено несколько теорий ползучести, из которых будут рассмотрены наиболее распространенные в механике полимеров. [c.252] Для реальных полимеров функция ф(/—т) может принимать различный вид она находится либо из экспериментальных данных, либо подбором. [c.253] Рассмотрим вначале ползучесть полимеров в однокомпонентных агрессивных средах. [c.254] При сравнении суммарного объема микропор, определенного из сорбционных данных (0,021 см /г), следует, что ПА Ф-2 практически в воде не набухает при контакте с водой происходит заполнение микропор в полимере [59]. По всей видимости, в данном случае в основном имеет место эффект адсорбционного облегчения деформации [62], предложенный первоначально для металлов. [c.254] ТАБЛИЦА VIII.6. Значения ео, в, т и г в уравнении ( 111.55), используемом для описания ползучести полиарилата Ф-2 в воде и на воздухе при 20 °С. [c.254] Кривые ползучести ПА Ф-2 в воде были обработаны с помощью уравнения (УП1.55). Результаты расчета приведены в табл. УПГб. [c.255] Из данных, приведенных в табл. УП1.6, следует, что при всех напряжениях при ползучести ПА Ф-2 в воде равновесная деформация всегда существенно выше, а время запаздывания ниже, чем при ползучести на воздухе. [c.255] Таким образом, вероятно, процесс ползучести ПА Ф-2 на воздухе и в воде происходит по разным механизмам. [c.255] ПА Ф-2 значительно набухает в этиловом спирте. Так, при 40 °С безразмерные коэффициенты растворимости спирта и воды в полимере равны 140 5 и 20+2 соответственно. [c.255] Кривые ползучести пленок из полиарилата Ф-2 в этиловом спирте при 25 °С при различных нагрузках. Цифры на кривых — нагрузка в МПа [60]. [c.255] Можно видеть, что при рав-ных напряжениях деформация ползучести развивается в спирте на значительно большую величину, чем в воде. Кривые ползучести ПА Ф-2 в этиловом спирте имеют еще одну характерную особенность отчетливо выраженный индукционный период медленного роста деформации во времени (рис. УП1.17). [c.256] Большие ползучести ПА Ф-2 в этиловом спирте объясняются двумя причинами значительной его растворимостью в полимере, что приводит к уменьшению межмолекулярного взаимодействия, а также дальнейшим по сравнению с водой уменьшением поверхностной энергии на границе полимер — среда. [c.256] Однако процесс диффузии этилового спирта в ПА Ф-2 происходит гораздо медленнее, чем диффузии воды, что и обусловливает наличие индукционного периода ползучести полимера. [c.256] Скорость диффузии среды можно увеличить либо повышением механического напряжения, либо добавлением к спирту воды. Действительно, в обоих случаях индукционный период ползучести снижается (рис. Vni.18). [c.256] Ползучесть полимеров в многокомпонентных системах изучена в работах [51, 61, 63]. Наиболее подробно исследована ползучесть полипропилена в растворах электролитов [61]. Как и рассмотренный выше ПА Ф-2, ползучесть полипропилена в воде больше, чем на воздухе, причем она возрастает с увеличением напряжения и температуры (см. рис. VHI.IS). [c.256] Ниже рассмотрено влияние добавок различных электролитов на ползучесть полипропилена. Например, при переходе от воды к растворам серной кислоты различной концентрации поверхностная энергия на границе раздела полимер — раствор возрастает. Одновременно уменьшается сорбция воды полимером (табл. Vni.7). Серная кислота в заметной степени не растворяется в полипропилене, а сорбция воды полимером уменьшается пропорционально активности воды в растворах серной кислоты [51]. [c.256] В этом случае адсорбционный и сорбционный эффекты приводят к уменьшению деформации ползучести по сравнению с ползучестью в воде (рис. Vni.l9). [c.256] Следует отметить, что сопоставление деформации с Vn-p рассчитанными из углов смачивания, является условным, так как для полипропилена Vn-p может изменяться во времени [64]. [c.256] Вернуться к основной статье