Утомление и межмолекулярное взаимодействие

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]

Если на процессе утомления не сказывается в сильной мере протекающие при этом химические процессы [63, с. 109], то межмолекулярное взаимодействие оказывает на характеристики статической и динамической усталости такое же влияние, как на разрушающее напряжение при стандартных испытаниях. Эти представления основаны на учете сопротивления разрыву межмолекулярных связей, которое тем больше, чем больше энергия связей, ниже температура и меньше время действия силы (т. е, чем выше скорость деформации). [c.160]

При утомлении вулканизатов под действием малых напряжений не наблюдается аналогии между влиянием межмолекулярного взаимодействия на сопротивление утомлению и на статическую усталость. При утомлении под действием больших напряжений изменение сопротивления утомлению при варьировании межмолекулярного взаимодействия происходит симбатно изме- [c.160]

Влияние уменьшения межмолекулярного взаимодействия на прочность было прослежено на набухших вулканизатах [60, с. 11]. Оценивалось сопротивление утомлению вулканизатов разной полярности и разных степеней набухания. Значения сопротивления утомлению каждый раз относили к соответствующим значениям для набухшего вулканизата. [c.161]

Таким образом, при утомлении тонких образцов под действием больших напряжений время сопротивления утомлению возрастает с усилением межмолекулярного взаимодействия. Наблюдаемая зависимость времени сопротивления утомлению от максимального напряжения аналогична зависимости для статической усталости. [c.161]

Установлено, что набухание полимеров, изменяя межмолекулярное взаимодействие, резко влияет на прочность. Было показано, что при режимах утомления, характеризующихся малыми циклическими напряжениями, энергетические затраты на активацию химических процессов, приводящих к разрушению вулканизата, возрастают с увеличением межмолекулярного взаимодействия. При этом режиме утомления увеличение межмолекулярного взаимодействия сопровождается уменьшением сопротивления утомлению. [c.185]

Из исследований, выполненных в этой области, необходимо также отметить работы В. Е. Гуля и сотрудников, посвяш енные выявлению роли межмолекулярного взаимодействия в механизме смешения каучуков с низкомолекулярными веществами [141], а также в процессе их разрушения и утомления [142, 143]. [c.332]

Так как механические потери и теплообразование в процессе многократной деформации инициируют химические процессы, способствующие разрушению материала, можно ожидать, что уменьшение молекулярного взаимодействия должно сопровождаться монотонным возрастанием сопротивления утомлению. При сравнении усталостной прочности вулканизатов нитрильных каучуков, отличающихся концентрацией нитрильных групп, действительно, наименьшим сопротивлением утомлению характеризовались вулканизаты с наиболее интенсивным межмолекулярным взаимодействием. [c.284]

Если режим утомления таков, что в каждом цикле развиваются малые напряжения и деформации, вызывающие разрушения только при большом числе циклов, то определяющую роль играют потери энергии на внутреннее трение. За каждый цикл деформации часть механической энергии пойдет на активацию химических процессов. Доля этих затрат тем больше, чем больше межмолекулярное взаимодействие. Следовательно, возрастание межмолекулярного взаимодействия ухудшает характеристики утомления. [c.28]

Наоборот, при таких режимах, когда за цикл деформации развиваются большие напряжения и деформации, близкие к статическим характеристикам прочности, прочность полимера определяется числом и прочностью связей, противостоящих разделению образца на части. В этом случае возрастание межмолекулярного взаимодействия благоприятствует повышению сопротивления утомлению и динамической прочности. [c.28]

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]

Как уже упоминалось, при утомлении вулканизатов под действием малых напряжений не наблюдается аналогия между влиянием межмолекулярного взаимодействия на сопротивление утомлению и на статическую усталость. При утомлении под действием больших напряжений изменение сопротивления утомлению при варьировании межмолекулярного взаимодействия происходит симбатно изменению статической усталости. Последнее было подтверждено экспериментально . [c.147]

На рис. 128 показана зависимость времени деформации до разрушения при многократном и однократном нагружении. Эта зависимость, линейный характер которой для вулканизатов был ранее установлен Бартеневым с сотр. , прослежена нами на вул-канизатах различной полярности при разных температурах. Как видно из графиков, результаты хорошо укладываются на прямой в логарифмических координатах. Из полученных данных следует, что время сопротивления утомлению, так же как и долговечность при статических испытаниях, увеличивается по мере увеличения интенсивности межмолекулярного взаимодействия и уменьшается с повышением температуры. [c.147]

Итак, при утомлении тонких образцов под действием больших напряжений время сопротивления утомлению возрастает с усилением межмолекулярного взаимодействия. Наблюдаемая зависимость времени сопротивления утомлению от максимального напряжения аналогична зависимости для статической усталости. При условиях утомления, соответствующих определяющему влиянию химических процессов, усиление межмолекулярного взаимодействия сопровождается, наоборот, уменьшением сопротивления утомлению. Таким образом, в зависимости от того, какие процессы определяют прочность полимеров в конкретных условиях эксплуатации, влияние определенных факторов (в рассмотренном примере межмолекулярное взаимодействие) может быть прямо противоположным. [c.149]

Совершенно определенно установлено, что набухание полимеров, изменяя межмолекулярное взаимодействие, резко влияет на прочность . Было показано, что при режимах утомления, характеризующихся малыми значениями напряжения, энергетические затраты на активацию химических процессов, приводящих к разрушению вулканизата, возрастают с увеличением энергии межмолекулярного взаимодействия. При режиме утомления, характеризующемся малым напряжением, увеличение межмолекулярного взаимодействия сопровождается уменьшением сопротивления утомлению. При утомлении вулканизатов под действием больших напряжений изменение сопротивления утомлению (в результате варьирования межмолекулярного взаимодействия) коррелируется с изменением статической усталости. [c.179]

Такая же аналогия наблюдается и для температурных зависимостей временных характеристик прочности. На рис. 148 изображена зависимость lgx от логарифма 1/Т. Эта зависимость изучена автором при различных температурах. Как видно из графиков, результаты хорошо укладываются на прямую в логарифмических координатах. Из полученных данных следует, что время сопротивления утомлению увеличивается по мере увеличения межмолекулярного взаимодействия при больших значениях напряжений и хорошем отводе тепла и уменьшается с повышением температуры. [c.179]

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]

При утомлении вулканизатов под действием больших напряжений изменение сопротивления в результате варьирования межмолекулярного взаимодействия коррелируется с изменением статической усталости.--------------------------- [c.185]

Чтобы уменьшить влияние разогрева, развивающегося в процессе утомления, исследование следует проводить на тонких образцах, теплообмен которых с окружающей средой происходит достаточно быстро. В цитируемой работе объектами исследования служили модельные вулканизаты, описанные на стр. 143. Для уменьшения межмолекулярного взаимодействия их подвергали набуханию в дибутилфталате, диметилфталате и диоктилсебаци-нате. Испытания проводили на специально сконструированной машине при постоянной амплитуде перемещения зажимов и постоянстве максимального и минимального напряжения. Каждое значение времени утомления до разрыва представляет собой среднее из 30—70 экспериментальных результатов. [c.147]

Влияние уменьшения межмолекулярного взаимодействия было прослежено на набухших вулканизатах . Получены зависимости относительного сопротивления утомлению от вида растворителя и содержания нитрильных групп в молекуле полимера. Оценивалось сопротивление утомлению вулканизатов разной полярности и разных степеней набухания. Значения сопротивления утомлению каждый раз относились к соответствующим значениям для набухшего вулканизата. Из полученных данных следует, что с увеличением содержания звеньев акрилонитрила в каучуке СКН монотонно уменьшается относительное сопротивление утомлению, причем это уменьшение симбатно уменьшению разрушающего напряжения при набухании вулканизата. Чем больше содержание нитрильных звеньев в полимере, т. е. чем больше в нем содержится группировок, проявляющих сильное межмолекулярное взаимодействие, тем резче сказывается экранирующее действие растворителя. Следует подчеркнуть, что уменьшение относительного сопротивления утомлению (по отношению к ненабухшему образцу) не означает уменьшения абсолютных значений долговечности с увеличением содержания нитрильных звеньев. Для набухших в диметилфталате и дибутилфталате вулканизатов СКН-18, СКН-26 и СКН-40 время утомления при прочих равных условиях увеличивается с повышением содержания нитрильных групп. Для набухших вулканизатов наблюдается практически линейная зависимость между Тр и процентным содержанием нитрильных звеньев в полимере. Все прямые пересекаются практически в одной точке на оси абсцисс. [c.148]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология