ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Влияние температуры на относительное удлинение поликеров при разрыве из "Прочность полимеров" Влияние температуры на временную зависимость прочности также исследовалось путем определения долговечности - Испытуемый образец, закрепленный в зажимах, свободно подвешивался внутри цилиндрического термостата верхний зажим закреплялся, а к нижнему присоединялась тяга, на которую подвешивался растягивающий груз . После установления заданной постоянной температуры образец нагружали и измеряли время до разрыва. Была изучена температурная зависимость долговечности целлулоида в интервале 20—100 С и полистирола в области температур от температуры жидкого азота до -1-95 °С (выше 100 °С определение временной зависимости становится недостаточно точным). Результаты измерения долговечности при разных температурах как функции напряжения наносились на график в полулогарифмических координатах. Экспериментальные данные показывают, что имеет место линейная зависимость от 3. [c.139] Широкое применение полимерных материалов в различных отраслях техники потребовало соответствующего многообразия методик их испытания и исследования. Поэтому влияние температуры на характеристики прочности полимеров исследовалось не только при постоянном деформирующем напряжении, но и при постоянной скорости деформации , а также при разрушении ударом падающего маятника или копра 1Э7 деформации с постоянной скоростью с повышением температуры изменяется вид изотерм деформации. Для высоких температур характерны большие значения деформации при малых значениях напряжений. Работа деформации с понижением температуры сначала увеличивается, а затем уменьшается. [c.140] На рис. 124 изображены результаты , полученные при растяжении образцов вулколлана до разрыва в диапазоне температур от —80 °С до +100 °С. Из рисунка видно, что изменение характеристик прочности с изменением температуры происходит немонотонно. Аналогичные закономерности должны соблюдаться при испытании прочности полимеров к удару . С этой точки зрения несомненный интерес представляют данные Хольцмюллера и Янга (рис. 125), которые получили для полистирола и полиметилметакрилата кривые с характерным максимумом. Для поливинилхлорида и нитрата целлюлозы максимум, по-видимому, должен наблюдаться при более низких температурах. [c.141] В работах ряда исследователей вскрыта зависимость разрушающего напряжения полимеров от ряда факторов. Не менее подробно изучены соответствующие зависимости долговечности. Однако такая практически важная характеристика материала, как относительное удлинение при разрыве (зр), изучена недостаточно. [c.141] По мере уменьшения рабочего сечения в ходе разрыва общее напряжение, приходящееся на единицу сечения, увеличивается и, наконец, становится достаточным для разрыва сохранившихся связей. Тогда скорость роста надрывов достигает больших значений. [c.142] Аналогичная зависимость, как будет показано позже, должна соблюдаться для Зр—з,,, т. е. применительно к напряжениям, развивающимся в образце, а не в вершине микродефекта. Величины Ср и нетрудно определить экспериментально. [c.142] Значение Зр оценивается обычными методами определения разрушающих напряжений, а з,,—методом квазиравновесной деформации. При этом образец полимера с развитой пространственной структурой растягивают до достижения определенной заданной степени деформации и выдерживают в таком состоянии до тех пор, пока не установится квазиравновесное значение напряжения (практически постоянное напряжение, устанавливающееся в Процессе релаксации). После этого задается большая степень растяжения, при которой образец вновь выдерживается до установления квазиравновесного напряжения. Эти операции повторяются многократно, вплоть до разрыва образца. Разрушающее напряжение з , определенное таким методом, обусловлено противодействием только химических связей (см. стр. 176). [c.142] Все приведенные рассуждения относительно влияния межмолекулярного взаимодействия на разрушающее напряжение применимы также к относительному удлинению р. Из данных, приведенных на рис. 126, видно, что при 26 °С наибольшим значением бр характеризуется вулканизат СКН-40, а наименьшим—СКН-18. Разница между этими значениями составляет 50%. При температурах 40, 60 и 75 °С разницы между наибольшим и наименьшим значениями р составляют соответственно —40, 25 и 10%. [c.144] Поскольку развиваемые представления о разрыве вулканизатов выражены количественно уравнением (38) (применительно к макроскопическим характеристикам деформации и разрыва образца), необходима экспериментальная проверка этого уравнения, например определение вида зависимости 1п (зр—а ) от Т. На рис. 127, а изображена зависимость 1п (ор—а ) от обратной температуры. Эта зависимость в соответствии с уравнением должна быть линейной. Представленные на рис. 127 данные свидетельствуют о том, что действительно между 1п (зр—п 1/Т существует линейная зависимость. [c.144] Знание этого закона позволило выразить з=/(г) при значениях, близких к разрывным, и выразить в уравнении (38) Ор через Зр, Таким путем была получена зависимость Ер от 1/Т. [c.145] На рис. 127, б изображены результаты проверки уравнения (38) с учетом соотношения (39). Значения постоянных 1 и с опре-датялись методом наименьших квадратов. [c.145] Вернуться к основной статье