Деформация полимеров необратимая

Упругая деформация полимера (Й1) зависит от температуры. При температуре Т > Т . полимер находится в вязкотекучем состоянии и ему свойственна пластическая необратимая деформация, характерная для вязкого течения вещества (Л3). [c.375]

При еще. более высоких температурах за время нагружения успевает произойти не только изменение формы макромолекул и отдельных их частей, но и заметное перемещение макромолекул как целого (их центров тяжести) относительно друг друга под действием внешней силы. В результате происходит развитие необратимой деформации полимера, т. е. его течение. Температура, при которой наряду с. обратимой высокоэластической становится значительной и необратимая деформация, называется температурой текучести. [c.141]

Рис. V. 16. Зависимость деформации полимера в вязкотекучем состоянии от времени прн действии постоянного напряжения а — высокоэластическая деформация б — необратимая деформация.

Для расчета абсолютного уровня температурных полей в случае применения степенного закона необходима, по нашему мнению, количественная оценка соотношения вязкой (необратимой, диссипативной) и упругой составляющих энергии, затрачиваемой на деформацию полимера. Это можно выполнить, если исходить из соотношения между средним временем релаксации и временем переработки полимера. Тогда решение системы (2)—(4) с учетом уравнения (6) возможно во всех случаях, кроме тех, когда вязкоупругость полимеров приводит к значительной аномалии гидродинамической обстановки процесса, как это бывает, например, в дисковых и комбинированных экструдерах. Тогда система уравнений (2)—(4) должна решаться совместно с уравнением состояния (7) или ему подобным. [c.99]

Следует подчеркнуть, что для полимеров в любом релаксационном состоянии характерно сосуществование всех трех видов деформаций - упругой, высокоэластической и вязкого течения - с преобладанием одного из них. Например, у линейных эластомеров (каучуков) на обратимую высокоэластическую деформацию накладывается необратимая деформация течения, причем та и другая развиваются во времени (ползучесть). Вулканизация каучука с образованием редкой сетки не мешает проявлению высокоэластических свойств, но предотвращает процессы течения. Наоборот, деформация вязкого течения расплава полимера сопровождается высокоэластической и упругой деформациями, что способствует распрямлению полимерных цепей, их ориентации и обусловливает способность полимера к волокнообразованию. [c.156]

Смысл ползучести полимера состоит в следующем (рис. II. 6). Когда на полимер действует растягивающее усилие, в нем развиваются все увеличивающиеся деформации. Если в момент времени тг прекратить действие растягивающей силы, то растянутый образец начнет сокращаться при этом он не примет первоначальных размеров, так как одновременно с обратимой высокоэластической деформацией развивается необратимая деформация течения. Эта необратимая деформация будет тем больше, чем дольше действует напряжение, выше температура и меньше энергия межмолекулярного взаимодействия в полимере. [c.26]

Всякая деформация полимера, как известно [1], складывается из трех составляющих — истинно упругой деформации (обусловленной изменением межатомных расстояний и углов валентностей), высокоэластической деформации (связанной с изменением формы цепных молекул) и необратимой деформации вязкого течения (связанной с взаимным перемещением цепных молекул в целом). Первая часть деформации очень мала и становится заметной лишь в застеклованном состоянии полимера. В связи с этим мы ею пренебрегаем в первом приближении. [c.279]

Совершенно очевидно, что большие обратимые деформации полимеров (т. е. опособность проявлять высокоэластичность) не всегда являются достоинством для конструкционных материалов, а в определенных условиях чрезвычайно вредны, например, в тех случаях, когда полимерному материалу необходимо придать определенную форму. Заданная форма изделия наилучшим образом сохранится тогда, когда деформация расплава (или раствора) полимера истинно необратима, т. е. является деформацией вязкого течения. Поэтому практически все методы переработки полимеров в изделия (начиная от автопокрышек и кончая волокнами и пленками) основаны на переводе полимера в вязкотекучее состояние и придании ему формы именно в этом состоянии, когда вся деформация полимера или ее большая часть является необратимой. [c.126]

Следует отметить, что в уравнении (X. 9) время релаксации входит только во второй член, ввиду того, что первый и третий члены специально характеризуют мгновенную и полностью необратимую часть деформации (соответственно "=0, и х=оо). Суммарная же деформация полимера с во всех случаях имеет релаксационный характер. Поэтому учет зависимости деформации или напряжения от времени воздействия совершенно необходим при работе с полимерами. [c.247]

Выше температуры Гт полимер течет, находясь в вязкотекучем состоянии, в котором молекулы путем последовательного перемещения сегментов передвигаются друг относительно друга. Эта область соответствует развитию необратимых деформаций. Величина температуры течения Тг, определенная по термомеханической крн вой, не всегда имеет точное значение, так как часто увеличение температуры может способствовать развитию больших обратимых деформаций. Для установления точной температуры течения необходимо убедиться, что происходящая при этой температуре деформация является необратимой. [c.74]

Второй путь расчленения необратимой и обратимой деформации связан с измерением деформации полимера во времени. [c.208]

Деформация полимеров в общем случае может содержать три составляющие 1) упругую, связанную с изменением межатомных расстояний и валентных углов в макромолекулах развитие ее сопровождается изменением внутренней энергии и в чистом виде осуществляется при достаточно низких температурах или при очень больших деформациях 2) высокоэластическую, характерную только для полимеров в определенном температурном интервале и связанную с изменением конформации макромолекул ее развитие сопровождается изменением энтропии 3) пластическую, связанную с необратимым перемещением макромолекул относительно друг друга она полностью реализуется, когда полимер находится в вязкотекучем состоянии. [c.7]

Любое воздействие, механическое или гидростатическое, действующее на клеточную оболочку вслед за метаболическими процессами, вызовет деформацию оболочки. Необратимая деформация полимерного каркаса оболочки невозможна без разрушения связей между молекулами полимера, будь то связи химические или физические. [c.513]

У линейных каучукоподобных полимеров на основную обратимую высокоэластическую деформацию накладывается необратимая деформация вязкого течения, и после снятия нагрузки первоначальные размеры образцов полностью не восстанавливаются. Всегда остается небольшая остаточная деформация (см. рис. 9). С этим явлением можно бороться. Каучук превращают в резину способом вулканизации (см. с. 63). При этом образуется редкая сетка, которая не мешает проявлению высокоэластических свойств, но предотвращает процессы течения (пластическую деформацию). [c.45]

Один из эффективных способов снижения внутренних напряжений заключается в проведении процесса окончательного всненивания запрессовки при более высоких температурах (выше 140° С), когда композиция находится в вязкотекучем состоянии и, следовательно, деформации полимера необратимы. Однако реализовать эту идею практически весьма затруднительно, так как нри температурах выше 115° С стабильность ПВХ-пен крайне мала за счет низкой прочности стенок ячеек и коалесценции газовых пузырьков. [c.258]

Известно, что при деформировании полимеров в них развивается два вида деформации обратимая эластическая и необратимая вязкая. Равновесный модуль полимера слабо зависит от температуры (см. гл. 8) он пропорционален абсолютной температуре. В то же время интенсивность теплового движения с ростом температуры сильно возрастает. Это в целом приводит к тому, что с ростом температуры доля необратимой деформации в общей величине деформации полимера непрерывно увеличивается. Пусть е=еэл-1-енеобр, где е — общая деформация, а бэл и енеобр — соответственно упругая и необратимая составляющие деформации. Температура, при которой в общей деформации начинает преобладать епеобр, называется температурой текучести. Этой температуре соответствует перегиб на термомеханической кривой, который показывает, что полимер перешел в вязкотекучее состояние (см. рис. 7.6). [c.156]

Для характеристики деформационной способности,аморфных полимеров прибегают к термомеханическому методу исследования. Метод заключается в нахождении зависимости деформации полимера от температуры, т. е. в снятии термомеханических кривых. На рис. 97 для сравнения представлены кривые зависимости деформации е низкомолекулярного кристаллического (а), аморфного (б) тела и аморфного линейного высокополимера (в) от температуры при постоянном напряжении а. На рис. 97, а видно, что де юрмация низкомолекулярных кристаллов до достижения температуры плавления Т лишь немного возрастает с повышеним температуры. В этой области (/) деформации малы и обратимы, а тело остается твердым. В точке плавления свойства кристаллических тел изменяются скачком они превращаются в жидкости, а деформации становятся большими и необратимыми (//). На кривой рис. 97, б обнаруживаются уже 3 участка. В области малых температур (I) низкомолекулярное аморфное вещество ведет себя как твердое тело (до температуры стеклования Т ). Выше температуры текучести Т. (1И) оно обладает свойствами жидкости. В интервале (//) происходит постепенное размягчение твердого аморфного тела и превращение его в жидкость. Малые и об- [c.396]

ВЯЗКОТЕКУЧЕЕ СОСТОЯНИЕ, одно из основных физ. состояний конденсиров. тел (гл. обр. линейных орг. полимеров и неорг. стекол), при к-ром они обладают текучестью, т.е. доминирующий вклад в их полную деформацию вносит необратимая составляющая (вязкое течение). Переход в B. . возможен при т-рах, превышающих т-ру текучести (Т ) полимера, к-рая зависит от скорости (частоты) или длительности нагружения тем выше, чем больше скорость (меньше время). Для эластомеров Tj обычно ниже комнатной т-ры, для пластиков-выше. Полимер м.б. переведен в В. с. и при добавлении к нему низкомол. р-рителя, понижающего Tj этот путь особенно важен для жесткоцепных полимеров, разлагающихся при нагр. без перехода в B. . Осн. характеристика материала в В. с.-вязкость. [c.449]

Установлено, что при приложении внешнего усилия к полимеру в нем одновременно развиваются обратимые (упругая, высокоэласти. ческая) деформации и необратимая деформация вязкого течения-Общая деформация полимера определяется тремя составляющими [c.17]

Второй путь распленения необратимой и обратимой деформа-шш связан с измерением деформации полимера во аремеии. [c.177]

С дальнейшим повышением температуры энергия теплового движения макромолекул становится выше энергии межмолекулярного взаимодействия, при этом возможно передвижение макромолекул друг относительно друга и появляется пластическая деформация полимера, называемая также вязким течением. В отличие от упругой и высокоэластической деформации, пластическа деформация необратима—она сохраняется и после снятия нагрузки. [c.375]

Р1зменение форм (конформаций) молекул при воздействии нагрузки и после снятия нагрузки есть проявление высокоэластических свойств полимера, ибо эти изменения являются полностью обратимыми. В то же время передвижение самих цепных молекул полимера друг относительно друга в условиях вязкого (пластического) течения приводит уже к необратимым удлинениям при воздействии силы, которые после ее снятия, не уменьшаются. Величина необратимой деформации полимера определяется отрезком АЕ на оси ординат рис. 113. [c.374]

Введение. Высокоэластическое состояние — одно из физич. состояний аморфных полимеров, при к-ром доминирующим видом деформаций являются большие упругие (высоко.)ласт11ческие) деформации. Наиболее отчетливо В. с. проявляется у сшитых каучуков (резип). У линейных аморфных полимеров при П0выше1 иых темп-рах илп достаточно длительном времени наблюде-иия иа высокоэластич. деформации накладываются необратимые деформации вязкого тече гия. Деформационные свойства кристаллич. полимеров. 1ависят как от высокоэластич. свойств аморфных областей, так и от природы деформации кристаллич. образований. [c.277]

Для полимеров особенно необходимо строгое разделение в уксиерименте полной деформации на необратимую деформацию течения и обратимую (высоколласти-ческую) деформацию, определяющую упругие свойства текучего полимера. Значение т] определяется скоростью только необратимой деформации. Большинство работ по измерению т] полимерных систем выполнено в условиях сдвиговой деформации. Однако для полимеров важное зиачение имеет также метод измерения В. при растяжении т]р. Этот метод моделирует условия переработки полимеров в волокна и пленки и в нек-рых случаях (особенно при очень высоких значениях В. вблизи темп-ры стеклования) измерение с его помощью выполняется проще, чем при сдвиговых деформациях. В простейшем случае — в области, где механич. свойства несжимаемой жидкости описываются линейными ф-циями, г)р = 3т) (закон Трутона), но при повышенных скоростях деформации наблюдаются отклонения от этого простейшего соотнотення, связанные с возрастанием т)р и убыванием т] при высоких напряжениях. [c.284]

Вязкостные свойства текучих полимерных систем. Как уже отмечалось, течение полимеров, находящихся в В. с., всегда сопровождается их обратимыми (высокоэластическими) и необратимыми деформациями, из к-рых только последние связаны с вязкостными свойствами системы. Однако из-за замедленности релаксационных процессов в полимерах разделение полной деформации на необратимую и обратимую составляющие в ряде случаев представляет чрезвычайно сложную экспериментальную задачу. Наиболее просто эта задача решается для сдвиговых деформаций, поскольку в этом случае обычно удается осуществлять достаточно большие полные деформации, в к-рых обратимая составляющая достигает постоянного предельного значения, после чего скорость развития полной деформации оказывается равной скорости необратимой деформации течения. При этом усгановлепие стационарного режима вязкого течения соответствует завершению релаксационных процессов развития высокоэластич. деформации. [c.287]

ДЕФОРМАЦИЯ полимеров (deformation, De-formation, deformation) — изменение формы или объема полимерного те.та. Д. полимеров обусловлена перемещением макромолекул или их агрегатов. Д. делят па упругую, высокоэластическую и пластическую (необратимую). [c.341]

Симметрия и конфигурация радикалов также влияют на спектр ЭПР радикалов в полимерах. Так, спектры ЭПР радикалов I, П, 1 (стр. 143) в полиэтилене прн одной и той же температуре отличаются друг от друга. При необратимой деформации полиэтилена высокого давления компоненты СТС спектра ЭПР радикала несколько уширяются по сравнению со спектром радикала в недефор-мированном полиэтилене 1251. Это указывает на зададление вращательных движений радикала в дефорлшрованном поли.мере. Известно 1261, что при обратимой деформации полимера понижается число колебательных степеней свободы полимерных молекул, что приводит к повышению их жесткости . Величина одновременно перемещаемых участков (сегментов) макролюлекулы возрастает, и их подвижность уменьшается. То, что при необратимой деформации полимера замедляются вращательные движения радикала, указывает на тесную связь вращательной подвижности радикала с сегментарной подвижностью макромолекул полимера. Этот чисто качественный результат показывает, что иминоксильные радикалы могут быть использованы в качестве датчика напряжений, возникающих в нагруженном полимере. [c.150]

Деформация реального линейного каучукоподобного полимера обычно является наложением, или суперпозицией эластической деформации и необратимой деформации течения, причем и та, и другая развиваются во вре.мени. Явление постепенного развития деформации получило название ползучести. По общей величине деформации ползучести нельзя судить о том, что явилось причиной ее развития, но при определенных условиях общую деформацию можно разделить на обратимую и необратимую. Это обычно делается двумя способами. [c.152]

На рис. IV. 18 приведено [42] изменение с температурой условных модулей обратимой деформации и необратимой деформации (ползучести) при трехчасовом нагружении 5%-ного желатинового студня. Как видно из рисунка, при температуре выше 16°С ползучесть начинает резко возрастать. В этой же области отмечается и начало заметной деспира-лизации полимера, о чем можно судить по изменению оптического вращения. Но такому переходу к повышенной ползучести не отвечают [c.196]

Скорость и степень отверждения термореактивных связующих зависят от температуры, а так как температура по объему материала не одинакова, образование сетчатого полимера сопровождается возникновением временных усадочных напряжений, под действием которых в отверждающихся слоях материала возникают необратимые деформации. Появлению необратимых деформаций в отверждающемся связующем способствует также оформляющая поверхность технологической оснастки, линейные размеры которой не изменяются. [c.47]

При повышении температуры выше Гст полимер становится каучукоподобным, его можно растягивать (штамповать, формовать на оправках или пневмоспособом) и закреплять приданную форму охлаждением изделия. При повторном нагревании такого изделия его форма искажается вследствие обратимости деформации. Предельная температура, до которой сохраняется этот характер деформации, называется температурой текучести Гтек- Между точками Гст и Гтек деформация является высокоэластической, обратимой. При температуре около Гтек деформация полимера резко увеличивается за счет увеличения подвижности макроцепей, которые необратимо сдвигаются относительно друг друга [9, 43]. [c.82]

ТМК при прерывистом нагружеиии. Как следует из рис. П.21, начиная с 280 С и до температур примерно 300 °С деформации фактически обратимы, что свидетельствует о высокоэластическом состоянии поли-л-фениленизофталамида в этой температурной области. Начиная примерно с 300 °С, появляются необратимые деформации, которые интенсивно развиваются с температурой. Наличие необратимой части при деформации полимера говорит о появлении наряду с высо-коэластическими п вязкотекучих свойств. Возрастание высокоэластической деформации выше 350 °С, где должна протекать кристаллизация, можно объяснить тем, что возникающие кристаллические образования, а также термодеструкция приводят к сшиванию макромолекул, что подтверждает потеря растворимости, и в результате вязкотокучая деформация частично переходит в эластическую. [c.84]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология