Надмолекулярная структура влияние скорости деформаци

Поскольку ступенчатый распад надмолекулярных структур в ППО был обнаружен в условиях растяжений с малой скоростью (1 мм/мин), представлялось существенным выяснить влияние скорости растяжения на характер структурных превращений в ППО. С этой целью исследовали деформацию [c.428]

Теоретически прочность определяется наиболее слабыми связями внутри тела. Однако практически на нее оказывают влияние наличие неоднородностей, характер физической (надмолекулярной) структуры (исключая молекулярную ориентацию), наличие молекулярной ориентации, релаксационные свойства, воздействия внешней среды (химические и энергетические). Хрупкое разрушение материалов, т. е. разрушение при очень малых упругих деформациях и, следовательно, в отсутствие остаточных деформаций, имеет место, когда скорость воздействия силы превышает скорость релаксации элементов материала, по которым идет разрушение, т. е. релаксационные свойства полимера в этих условиях мало проявляются. Хрупкое разрушение эластомеров обычно происходит либо при низких температурах, либо при очень быстрых силовых воздействиях, либо при действии концентраторов напряжения. В этих условиях снижается роль активных жидких и газообразных сред как вследствие уменьшения релаксационной способности полимера, затруднения диффузии из-за резкого снижения молекулярной подвижности при низких температурах, так и из-за кратковременности процесса разрушения при быстрых воздействиях. [c.13]

Некоторые авторы рассматривают вынужденную высокоэластичность как особый вид пластической деформации, осложненной влиянием проходных цепей, связывающих надмолекулярные образования — домены [42]. Кроме того возникновение трещин серебра — крей-зов — также связано, по мнению многих авторов, с развитием пластического течения, а в целом — с процессом вынужденной высокоэластической деформации [43— 46]. Для вынужденной высокоэластической деформации полимеров характерно не только образование шейки и появление крейзов, но и возникновение сдвиговых деформационных полос, а также образование в объеме полимера нарушений сплошности [45]. Преобладание тех или иных механизмов деформации обусловлено помимо структуры полимера условиями деформации (скоростью, температурой). Представления о вынужденной эластич- [c.138]

В данном разделе мы рассмотрим установившееся течение, когда скорость деформации не изменяется во времени или по длине канала. При таких условиях течения влиянием упругих деформаций и проявлением тиксотропии можно пренебречь. Как уже было рассмотрено ранее, большинство линейных полимеров при температурах выше температуры плавления способны сохранять упорядоченную надмолекулярную структуру в виде кристаллитов (микроблоков). В соответствии с принципами статистической термодинамики данную структуру необходимо рассматривать как набор различных подсистем, обладающих ограниченной автономностью и зависящих от фактора времени. Непосредственной структурно-кинетической характеристикой является подвижность, определяемая временем жизни образующихся структурных элементов. [c.35]

Изучалось влияние хлоридов, роданидов, стеаратов и ацетатов меди, цинка и свинца [77] на степень окисления и кристалличность полиамидов при окислении. Объектами исследования служили полигексаметиленадипамид (найлон 6,6) и сополимер соли АГ (85%) с капролактамом (15%) АК-85/15. Степень окисления после нагревания на воздухе при 200°С оценивали ИК-спектроскопиче-ским методом по интенсивности отсутствующей в исходном полимере полосы поглощения при 1715 см , соответствующей валентным колебаниям групп С = 0 в окисленном полимере. Изменение степени кристалличности также оценивали ИК-спектроскопическим методом по интенсивности полосы поглощения при 945 см , характеризующей скелетные колебания связей N—Н и С—N в кристаллической форме полиамида. Механические свойства полимера характеризовали деформацией при одноосном растяжении пленочных образцов со скоростью 30 мм/мин, надмолекулярную структуру изучали при помощи поляризационного микроскопа. Полученные данные представлены в табл. 8. [c.51]

Кристаллизация расплавов полимеров в режиме сдвигового течения изучается, как правило, вискозиметрическим методом при деформации в вискозиметрах с различной конструкцией (геометрией) рабочего узла. Как правило, в таких экспериментах устанавливают влияние деформирования на скорость зародышеобразования, которая может считаться обратно пропорциональной величине индукционного периода или определяется непосредственно микроскопическим наблюдением за образованием зародышей в деформируемом расплаве полимера [8]. Изучение микрофотографий кристаллизующегося полимера в поляризованном свете показывает, что приложение напряжения сдвига вызывает резкое повышение количества образующихся первичных зародышей, причем характерно их линейное расположение, при котором рост надмолекулярных структур происходит иа цепочке зародышей, что приводит к своеобразной форме сферолитов, сплюснутых вдоль линии зародышеобразования [c.117]

Наряду с этим нет однозначной связи и между прочностью и ориентацией. Особенно наглядно это проявляется при сравнении влияния степени ориентации на упрочнение полимеров с различной молекулярной массой. Пример такой зависимости был дан на рис. IV. 12. В данном случае одинаковому изменению степени ориентации отвечает различное увеличение прочности, причем тем большее, чем выше молекулярная масса. Неоднозначность связи напряжения со степенью ориентации и степени ориентации с прочностью в терминах сеточной модели надмолекулярной структуры аморфных полимерных систем объясняется тем, что при растяжении происходит различная в зависимости от режима деформирования перестройка сетки. Прочность узлов сетки различна и характеризуется временем их разрушения и восстановления (релаксации). При низкой температуре (или высокой скорости деформации) неразрушающихся при деформировании узлов больше, а участки цепей между ними короче. При растяжении осуществляется деформация сравнительно коротких участков цепей, в то время как более длинные могут оставаться ненапряженными. Повышение температуры (снижение скорости деформации) ведет к разрушению части узлов сетка становится более редкой , а участки цепей между узлами — более длинными. Напряжения уменьшаются, а деформация по длине цепей становится более однородной. В то же время уменьшение числа узлов ведет к тому, что часть коротких цепей выходит из зацепления и дезориентируется (релаксирует). Увеличение молекулярной массы полимера приводит к уменьшению доли неориентированных цепей, более равномерному распределению нагрузки и более высокой прочности застеклованного полимера при одинаковой степени ориентации. [c.255]

На примере полипропилена было показано, что различие в структурных изменениях образцов при эксплуатации проявляется в различии характеристик прочности . Оказалось, что каждому режиму деформации соответствует свой оптимальный тип надмолекулярной структуры, обеспечивающий максимальную прочность . гз Весьма существенной оказалась зависимость не только размеров сферолитов, но и динамической степени кристаллизации (ДСК) полипропилена от режимов экструзии с пневмовытяжкой - Как показали проведенные исследования, наибольшее влияние на ДСК оказывают степень вытяжки, степень раздува и обдува пленочного рукава холодным воздухом. Полученные значения ДСК свидетельствуют о том, что при производстве пленки методом экструзии происходит быстрая кристаллизация полипропилена. Однако этот процесс, несмотря на его высокую скорость, является в принципе регулируемым. В зависимости от перечисленных факторов возможно получение надмолекулярных структур с различными характеристиками, но в пределах одного типа. Однако даже такое варьирование структуры существенно сказывается на свойствах пленки. Так, например, при увеличении ДСК с 65 до 81% напряжение рекристаллизации пленок увеличилось с 180 до 300 кГ1см . [c.104]

С увеличением скорости деформации перестройка надмолекулярной структуры под влиянием теплового движения отстает от изменений, вызываемых деформированием. ПоэтОхму происходит резкое нарастание напряжений до значений, далеко превышающих равновесные напряжения для заданной скорости сдвига. Максимум напряжения сдвига достигается в точке, соответствующей пределу прочности надмолекулярной структуры. После разрушения структуры напряжение быстро падает и становится постоянным, не зависящим от продолжительности вращения ротора, если температура расплава поддерживается постоянной и не происходит каких-либо химических изменений в испытуемом материале, [c.80]

На примере описанных выше олигомеров исследовалось [40] влияние строения олигомерного блока олигоэфиракрилатов с концевым расположением двойных связей иа характер надмолекулярной структуры и механические свойства блочных сетчатых полимеров. Полимеризация ОКМ и МЭА осуществлялась в изотермических условиях в присутствии окислительно-восстановлительной систе-ыы 1Ш]щиирования — гилропероксида кумола (0,5%) и раствора УгОз в трикре-зилфосфате (0,1%). Образцы для испытания на растяжение получали в формах, внутренняя часть которых с целью предотвращения адгезии была изготовлена из тефлона. Отверждение образцов осуществляли по ступенчатому режиму реакционная смесь с инициирующей системой тщательно дегазировалась, заливалась в форму и выдерживалась в течение суток при 20 °С. Затем образцы извлекали из формы и выдерживали в песчаной бане 25—30 ч при 140 °С. Испытания на растяжение проводили на машине Инстрон при 20 °С и скорости деформации 7—9-10" м/мин. Структура блочных образцов исследовалась методом электронной микроскопии путем снятия углеродно-платиновых реплик с поверхности сколов, предварительно подвергнутых кислородному травлению. [c.151]

Известно [121], что механические свойства полимеров при прочих равных условиях зависят от скорости деформации. Это было показано на примере полиизо-бутнлена п каучуков [122—125], эпоксидов [126] и полиэфиракрилатов [127]. Зависимость деформационно-прочностных свойств полимеров от скорости деформации обусловлена изменением числа, природы и соотношения связей внутри н между надмолекулярными структурами, участвующими в процессе дефор.мации и разрушения пространственной сетки. Перераспределение связей в системе в зависимости от скорости приложения нагрузки оказывает существенное влияние на морфологию и размер надмолекулярных структур и характер образуемой ими сетки. Исследованию структурных превращений в процессе деформации полимеров посвящено небольшое число работ, выполненных главным образом для линейных и кристаллизующихся полимеров. Так, при растяжении натурального каучука и СКБ-30 первоначальная ленточная структура разрушалась, причем из Л0ИТ вытягивались пачки-цепей [128]. После ориентации нолиметилметакрила-та удалось наблюдать волокнистую структуру [129], в то время как обычный полиметилметакрилат имеет доменную структуру [130]. Предполагают [131], что влияние скорости нагружения и скольжения на износ полиэтилена, политетрафторэтилена, поликапролактама и фенолоформальдегидов обусловлено изменением морфологии надмолекулярной структуры в контактном слое полимера. [c.155]

Результатом большого разнообразия неравновесных состояний является существенное влняние предыстории кристаллич. полимера на все его физич. свойства (это влияние заметно даже после повторной кристаллизации вследствие сохранения кристаллич. зародышей намного выше темп-ры плавления). Термич. и механич. предыстория, томп-ра кристаллизации, а в случае кристаллизации из р ров — начальная концентрация р-ра и тип растворителя — определяют предкристаллизационное состояние полимера, а следовательно, скорость и тип зародынюобрааования. Все атн факторы являются причиной громадного разнообразия структур и размеров образующихся нри кристаллизации полимеров надмолекулярных структур. Об особенностях механич. свойств полимеров в кристаллич. состоянии см. Деформация полимеров и Механические свойства полимеров. [c.423]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология