Когезионная энергия удельная

В настоящее время еще невозможно точно установить связь между природой растворителя и его способностью растворять данное высокомолекулярное вещество." Обычно ограничиваются эмпирическим правилом — подобное растворяется в подобном. Иными словами, неполярные полимеры растворяются в неполярных растворителях, а полярные — в полярных. Джи установил связь между способностью растворителей вызывать набухание и растворение полимера и значениями плотностей когезионных энергий этих растворителей. Удельная плотность когезионной энергии /б мол (где — когезионная энергия или скрытая теплота испарения, мол — мольный объем) представляет собой энергию, которую необходимо затратить для того, чтобы раздвинуть молекулы, содержащиеся в 1 см полимера, на расстояние, превышающее сферу их действия. На ряде примеров было показано, что максимальное набухание наблюдается, когда удельные плотности когезионной энергии растворителя и полимера равны или близки. [c.445]

Удобной мерой интенсивности межмолекулярного взаимодействия является плотность энергии когезии (ПЭК). (В литературе встречаются тождественные термины удельная энергия когезии и удельная когезионная энергия ). ПЭК численно равна потенциальной энергии единицы объема вещества, но имеет противоположный знак. ПЭК эквивалентна работе удаления взаимодействующих молекул или атомов на бесконечно большое расстояние друг от друга, что практически соответствует испарению или возгонке вещества. Если К. обусловлена силами Ван-дер-Ваальса, плотность энергии когезии С можно определить исходя из уравнения [c.518]

Строение макромолекул (присутствие в них полярных групп, способность к образованию водородных связей, размер боковых заместителей) существенно влияет на ],гибкость полимерной цепи. Большое значение имеет специфика межмолекулярного взаимодействия удельная когезионная энергия и характер силового поля, образуемого мономерными единицами [137, с. 2 138, 139, 147, 148, с. 552]. Большую роль играет порядок взаимного расположения мономерных единиц и геометрические факторы, обусловливающие упаковку макромолекул 140], присутствие коротких или длинных боковых ответвлений и макроциклов [149], количество проходных макромолекул и т. п. [c.57]

Адгезия находится примерно в таком соотношении с адгезионной прочностью, как когезия (удельная когезионная энергия) к когезионной прочности. В общем виде адгезионная прочность Ad (оцениваемая удельной работой адгезионного разрушения склейки) выразится в виде [c.129]

Автором [8, с. 145 9, с. 474 140, с. 953] были развиты представления о механизме разрыва сшитых эластомеров и предложена аналитическая зависимость между разрушающим напряжением Ор, удельной когезионной энергией U Jol (а — элементарный объем разрушения), температурой, скоростью растяжения V и другими факторами, влияющими на прочность материала. Эти представления основаны на том, что разрыв вулканизатов происходит путем разрастания трещин и надрывов, которые в дальнейшем называются микродефектами. Разрастание микродефектов происходит не постепенно, а в результате элементарных актов разрыва одновременно некоторого числа связей (химических и межмолекулярных). [c.155]

Была предпринята попытка, пользуясь выведенным соотношением, найти зависимость между относительным удлинением при разрыве Ер, удельной когезионной энергией, температурой и другими факторами и сравнить вычисленное значение с экспериментальными данными [366, с. 660]. В качестве объекта исследования были взяты вулканизаты нитрильных каучуков с различным содержанием полярных нитрильных групп, но примерно с одинаковой степенью поперечного сшивания, подобные использовавшимся в описанных выше опытах [15, с. 422]. Удельная когезионная энергия вулканизатов СКН-18, СКН-26 и СКН-40 в данном случае оказалась равной соответственно (36,8) -10 (37,7) 10 и (39,8) 10 кДж/м . Поскольку в уравнение (П1.16), отнесенное к образцу в целом, входит величина (разрушающее напряжение, определенное при квазиравновесном способе деформации вулканизата), то были определены значения для трех модельных вулканизатов (СКВ-18, СКН-26 и СКН-40), которые оказались равными друг другу. [c.157]

Противоположное влияние на Тр оказывает усиление межмолекулярного взаимодействия при длительном утомлении при малых напряжениях (в процессе многократной деформации происходит существенная активация химических процессов). Если преобладает влияние химических процессов при утомлении под действием циклических нагрузок, усиление межмолекулярного взаимодействия (оцениваемое значениями удельной когезионной энергии вулканизата) сопровождается увеличением механических потерь на внутреннее трение [60, с. П 61, с. 5]. В этом случае усиление межмолекулярного взаимодействия сопровождается снижением сопротивления утомлению. [c.160]

В соответствии с уравнением (IV. 12) противодействие разрыву со стороны межмолекулярных связей должно ослабевать с уменьшением удельной когезионной энергии полимера. В самом деле, если удельная когезионная энергия материала и объем, в котором происходит элементарный акт разрушения, равен а, то [c.184]

С уменьшением удельной когезионной энергии должно уменьшаться значение Uо, если а сохраняется постоянным. Однако последнее условие трудновыполнимо. Поэтому однозначных результатов, свидетельствующих о наличии или отсутствии связи между энергией межмолекулярного взаимодействия и значением и = и а — аОр, до настоящего времени не получено. [c.185]

При достаточно низких температурах полимер данного строения характеризуется эффективным межмолекулярным взаимодействием. При этом прочность связей межмолекулярного взаимодействия, суммируясь по поверхности раздела структурных единиц, превышает прочность химических связей в элементе структуры. Разрушение в этих условиях сопровождается разрушением химических связей. При подборе полимерного материала, работающего в этих условиях, целесообразно использовать либо достаточно полярный материал с большим значением удельной когезионной энергии, либо сшитый материал, представляющий трехмерную сетку, состоящую из атомных групп, связанных ковалентной связью. Увеличение прочности достигается за счет синтеза материала с более прочными связями между атомными группировками. Естественно, что эксплуатация материала при достаточно низких температурах эквивалентна эксплуатации при больших скоростях нагружения. [c.296]

Прочность и эластичность каучуков, резиновых смесей и вулканизатов увеличиваются с ростом молекулярного веса каучуков. Интенсивность роста прочностных характеристики максимальные значения прочности зависят от гибкости цепей и межмолекулярного взаимодействия, которые, в свою очередь, определяются микроструктурой и химическим составом каучуков. Насыщение на кривой зависимости прочности от молекулярного веса наступает тем раньше, чем жестче цепи и чем выше удельная плотность когезионной энергии [16—24]. [c.62]

Повышение Ор с возрастанием V может быть обусловлено двумя факторами увеличением числа цепей, несущих нагрузку, и увеличением удельной когезионной энергии вследствие возрастания концентрации сложноэфирных и концевых групп в единице объема. Деформация при разрущении с увеличением V уменьщается, [c.148]

Таким образом, межфазный слой, возникающий при образовании адгезионного соединения, характеризуется наличием собственного силового поля и собственным значением полной энергии 712, которое может превышать удельные когезионные энергии каждого из элементов системы, В) или принимать промежуточные значения. Если привести в контакт две части одной и той же фазы, т. е. реализовать аутогезионное взаимодействие, при котором =Ef , то и 2>Е или 1 2>Е Тогда полная энергия аутогезионного взаимодействия в межфазной зоне превысит энергию когезионного взаимодействия в объеме обеих фаз. Если Ес° > Е"> или , то значение Пи лежит между [c.16]

Межфазный слой, возникающий в результате адгезионного взаимодействия, характеризуется наличием собственного силового поля и собственным значением полной энергии (У ,, которое может либо превышать удельные когезионные энергии каждого из элементов системы ( " и ), либо принимать промежуточные значения. Если привести в молекулярный контакт две части одной фазы, реализовав аутогезионное взаимодействие, при котором Е ° = Е" то [c.19]

Величина взаимодействия макромолекул друг с другом определяет так называемую энергию когезии — полную энергию, необходимую для удаления молекулы из жидкого или твердого тела. Чаще пользуются величиной удельной энергии когезии, или плотности энергии когезии, т. е. энергией когезии Е, приходящейся на 1 см объема тела. Плотность энергии когезии, по существу, есть не что иное, как теплота испарения 1 см полимерного вещества (если бы можно было осуществить испарение без разрушения полимера). Она увеличивается с ростом содержания полярных групп в макромолекуле. В табл. 1 (стр. 12) приведены значения корня квадратного из удельной когезионной энергии некоторых полимеров. [c.27]

Определяя i/oK/a для полистирола при данных условиях разрушения, получаем значение, близкое к значению удельной когезионной энергии полистирола. Значение молярного объема, в котором протекают элементарные акты разрушения (У=130 сж ), свидетельствует о том, что при этом рвется не одна связь, а примерно двадцать связей одновременно. Таким образом, рвущиеся при этом связи следует от- [c.251]

Свойства макромолекул прежде всего обусловливаются химическим строением мономерных единиц присутствием в них полярных групп, способностью к образованию водородных связей, размером боковых заместителей. Эти факторы в значительной степени влияют на гибкость цепных молекул. Существенна также специфика межмолекулярного взаимодействия удельная когезионная энергия и характер силового поля, образуемого мономерными единицами Большую роль играет порядок взаимного [c.43]

В одной из работ > 2 были развиты представления о механизме разрыва эластомеров и предложена аналитическая зависимость между разрушающим напряжением Ор, удельной когезионной энергией I]температурой, скоростью деформации и и другими [c.141]

Была предпринята попытка, пользуясь выведенным соотношением, найти зависимость между относительным удлинением при разрыве р, удельной когезионной энергией, температурой и [c.142]

Было, например, показано , что при утомлении тонких образцов модельных вулканизатов при больших значениях напряжений значения Тр увеличиваются с усилением межмолекулярного взаимодействия в полимере и уменьшаются с его ослаблением. Например, чем более полярен вулканизат, тем больше величина Тр. В этом случае наблюдается зависимость времени сопротивления утомлению от максимального напряжения, аналогичная этой зависимости для долговечности, т. е. разрушение подчиняется общим физическим законам, установленным при статических испытаниях. Совершенно иное, прямо противоположное влияние на Хр оказывает усиление межмолекулярного взаимодействия при длительном утомлении при малых напряжениях, когда в процессе многократной деформации происходит существенная активация химических процессов. Если преобладает влияние химических процессов при утомлении, усиление межмолекулярного взаимодействия (оцениваемое значениями удельной когезионной энергии вулканизата) сопровождается увеличением механических потерь на внутреннее трение В этом случае усиление меж- [c.146]

СЯ значениями разрушающего напряжения большими, чем о . Эти значения тем больше, чем больше значение удельной когезионной энергии вулканизата, чем больше скорость растяжения и чем ниже температура. Следовательно, в этом случае к сопротивлению разрыву, оказываемому химическими связями, добавляется противодействие, обусловленное межмолекулярными связями. [c.177]

В соответствии с уравнением (62), противодействие разрыву со стороны межмолекулярных связей должно уменьшаться с уменьшением удельной когезионной энергии полимера. В самом деле, если удельная когезионная энергия материала Д, и объем, в [c.178]

В приложении I приведена не непосредственно удельная когезионная энергия, а корень квадратный из этой величины. [c.20]

Было, напоимео. покячяно Гй.ч п 1П0 1 цтп ппн, >огп..-гг...,.,, тонких ооразцов модельных вулканизатов при больших значениях напряжений значения Тр увеличиваются с усилением межмолекулярного взаимодействия в полимере (оцениваемого количественно удельной когезионной энергией) и уменьшается с его ослаблением. (В данном случае под Тр понимают время от начала деформации до разрушения Тр отличается от долговечности тем, что соответствует не постоянному значению напряжения, а переменному). Например, чем более полярен вулканизат, тем больше величина Тр. В этом случае наблюдается зависимость времени сопротивления утомлению от максимального напряжения, аналогичная этой зависимости для долговечности, т. е. разрушение подчиняется общим физическим законам, установленным при статических испытаниях. [c.160]

Кажущаяся энергия активации процесса утомления, определяемая наклоном прямых 1птр —(1/Т), сохраняется в пределах исследуемых температур постоянной. Полученные результаты свидетельствуют о том, что в условиях утомления вулканизатов, когда фактором, определяющим разрыв, является большое напряжение, а ие химические процессы, увеличение удельной когезионной энергии сопровождается увеличением времени сопротивления утомлению. [c.161]

На сильную ориентацию зластомерной фазы при больших деформациях указывают результаты изучения прочностных характеристик солевых вулканизатов [28]. Эти данные получены на основании анализа наиболее общих параметров процесса разрушения когезионной энергии ио, отнесенной к элементарному объему (кажущейся энергии активации разрушения, экстраполированной на сг—г>тО), произведения аР= (удельного объема разрушения на коэффициент концентрации напряжений) и коэффициента структурной чувствительности 1=у1но, характеризующего относительное снижение потенциального барьера разрушения при приложении внешней нагрузки [29]. Указанные характеристики определяли, исходя из уравнения В. Е. Гуля [30, с. 218] [c.104]

Интерпретации различий Со при 7 g еще очень произвольны можно указать две возможности. Одна состоит в том, что коэффициент Со связан с величиной межмолекулярного взаимодействия нлн с плотнос1ью когезионной энергии. Другое объяснение [33] основано на концепции локального свободного объема, обусловленного деталями геометрической упаковки, которые остаются неопределенными. Хотя при 7 g средний удельный свободный объем всегда близок к 0,025, в некоторых полимерах (например, в натуральном и полиуретановом каучуках) этот свободный объем может быть распределен таким образом, что он существенно облегчает конформационные изменения, в то вре.мя как в других полимерах (поливинилацетат, полиметилакрилат) геометрия упаковки молекул такова, что свободный объем оказывается менее эффективным. Одна из этих интерпретаций является в основном энергетической, а другая — стернческой. В настоящее время нельзя отдать предпочтение какой-либо из них. [c.301]

Отсюда следует, что для концентраций полимера в интервале от 80 Д0 100% нанболее важной характернстикон пластифицирующей жидкости являются коэффициенты 3 или 3 и связанный с ними посредством уравнений (16.4) и (16.4а) удельны свободный объем f . Для наиболее эффективной пластификации f] должно быть как. можно больше. Однако другие характеристики, такие, как молекулярный объем, гибкость, отно пение плотности когезионной энергии к плотности когезионной энергии полимера и геометрия локальной упаковки, влияют на коэффициент нелинейности к,- и, следовательно, до некоторой степени также оказывают влияние иа U . При больших содержаниях растворителя, когда W2 < < 0,8, подвижность может бь ть выражена через другие характеристики. Нн вид уравнения (16.5), ни эффективность пластифицирующего действия различных растворителей не находят пока удовлетворительного объяснения, хотя эмпирически была установлена связь последней с различными фи-зпческил и свойствами [11]. [c.414]

Отсутствует корреляция между плотностью энергии когезии аморфных и кристаллизующихся эластомеров и их хрупкой прочностью, что согласуется с предыдущим выводом. С другой стороны, для аморфно-кристаллических полимеро1В ПЭТФ, ПКА, ПВС показана пропорциональность между их прочностью и удельной когезионной энергией [9]. Конечно, механизм разрушения полимеров может различаться, однако для более определенных выводов необходимо иметь прямые данные о степени дефектности материала. [c.17]

Фундаментальное исследование влияния интенсивности межмолекулярного взаимодействия на механические свойства эластомеров было проведено В. Е. Гулем Интенсивность межмолекулярного взаимодействия оценивалась по величине удельной когезионной энергии, которая, в свою очередь, определялась из данных о равновесном набухании в специально подобранных жидкостях. [c.193]

Исходя из значений удельной когезионной энергии разрушения, которая оказалась для солевого вулканизата (5880Дж/см ) почти на 2 порядка выше, чем для перекисного (100 Дж/см ), считают, что при растяжении солевого вулканизата разрушается материал со структурой, близкой к предельно ориентированной, В случае же перекисного вулканизата в элементарном акте разрушения участвуют неориентированные молекулярные цепи, что обусловливает меньшее значение удельной когезионной энергии. [c.133]

В работах была предпринята попытка изучить закономерности разрыва в связи с влиянием различных факторов величины дефекта, скорости деформации, деформирующего напряжения и удельной когезионной энергии полимера. С этой целью были испытаны образцы ненаполненных вулканизатов каучуков СКН-18, СКН-26 и СКН-40 с равной степенью поперечного сшивания. Образцы имели форму прямоугольников шириной 50 мм с надрезами поперек оси деформации длиной 5 2,5 1,0 мм. Кроме того, испытывались образцы без надреза. Испытания производились нэ разрывной машине РММ-60 при скоростях деформации 100 200 500 1000 мм1мин и регистрировались при помощи скоростной киносъемки. Съемка объектов производилась со скоростями от 800 до 4000 кадров в секунду. При проектировании снятого таким образом фильма со скоростью 16 кадров в секунду можно было наблюдать изучаемый процесс с замедлением в 5—500 раз. Кроме того, при помощи специального дешифратора изображение рвущегося образца подвергалось различным измерениям. С целью фиксации времени, в течение которого произошли те или иные изменения в снятых кадрах, пользовались неоновой лампой МН-7, которая при питании переменным током с частотой 50 гц дает 100 вспышек в секунду. Свет от этой лампы попадал через систему оптических приспособлений на край пленки и засвечивал его через определенные равные промежутки времени. На рис. 73 изображены некоторые кадры киносъемки начальной и конечной стадий разрыва. В начальной стадии деформации измерение размеров образца производилось через каждые 20—50 кадров, а с [c.98]