Справочник химика 21

Химия и химическая технология

Статьи Рисунки Таблицы О сайте English

Температура и комплексный модуль

    При изучении степени вулканизации динамическими механическими методами, описывающими свойства эластомеров комплексным модулем сдвига G = G + G", где G и G" - модуль упругости и модуль потерь, построение графической зависимости log G от log со (й) - угловая частота) при различных температурах позволяет оценить степень вулканизации и в соответствии с уравнением Аррениуса энергию активации процесса. Так, энергия активации для бутадиен-стирольного каучука, цис-полибутадиена и их смеси (70/30) находится в пределах от 5,9 до 14,7 кДж/моль, что соответствует энергии диссоциации связей между агрегатами технического углерода [20]. [c.509]


    Другая причина, как мы полагаем, связана с температурной зависимостью механических свойств полистирола, который в области температур переходного состояния эпоксидной матрицы дильно размягчается. Естественно, что повышение концентрации наполнителя в этом случае тоже должно уменьшать величину действительной части комплексного модуля упругости системы. Обнаруженное уменьшение модуля сдвига с ростом концентрации полистирола и уменьшение среднего времени релаксации может быть истолковано как увеличение сегментальной подвижности в эпоксидной матрице. Поэтому по температурной зависимости экспериментально измеренного фактора сДвига ат и формуле [c.230]

    На рис. 64—66 представлены температурные зависимости комплексного динамического модуля G и тангенса угла механических потерь tg б от температуры для образцов ТЭП-У. Данные свидетельствуют о том, что изменение динамических характеристик (комплексного модуля < , динамического модуля G и модуля потерь G") характерно для ТЭП-У, а изменение частоты лишь несколько смещает зависимости по шкале температур, не меняя существенно характера кривых. [c.132]

    Возрастание комплексного модуля ( при температуре выше 200 °С (рис. 73) и наличие ярко выраженного максимума на зависимости tg б ( ) (см. рис. 66), возможно, связано с образованием структурных элементов, приводящих к повышению вязкости и, следовательно, С. Отсутствие максимума па зависимости tg б ( ) в исследованном интервале температур для образца 1 говорит о высокой эластичности расплава последнего. [c.134]

    Наиболее полно вязкоупругие свойства полимеров описываются зависимостью комплексного модуля (С ) от частоты. Приведенная на рис. 6 зависимость С (со) имеет важное значение, потому что в ряде работ была установлена эмпирическая корреляция этой функции и зависимости напряжения сдвига от скорости сдвига на установившихся режимах течения, если принять, что скорость сдвига численно равна круговой частоте. Теперь на основе сказанного можно установить границу такого рода корреляции. Она определяется штриховой линией, которая соответствует максимумам зависимости С"(ю). Выше штриховой линии расположена зона, запрещенная для корреляции. Невозможно реализовать установившееся течение с параметрами, отвечающими этой зоне, так как она описывает переход полимера в высокоэластическое состояние и дает его характеристику в этом состоянии. Важным является тот факт, что в области высоких значений комплексного модуля он изменяется с частотой при низких температурах более медленно. Это позволяет предсказать значительное усиление аномалии вязкости ири понижении температуры в области высоких напряжений сдвига. [c.163]


    Остановимся теперь на результатах опытов, проводившихся Е. К. Борисенковой на капиллярном вискозиметре постоянных давлений в очень широком диапазоне температур. Они прн[ведены на рис. 8. Во всем исследованном диапазоне температур критическое напряжение сдвига, отвечающее срыву, сохраняет постоянное значение. Однако с понижением температуры обнаруживается новый факт, следующий из рассмотрения результатов измерений комплексного модуля. Ниже примерно 1,5 Tg в области высоких напряжений сдвига все сильнее проявляется аномалия вязкости. [c.165]

Рис. 4.14. Изменение составляющей G комплексного модуля сдвига при температуре 23 (/, 2, 3) и 61 °С 4, б, 6) для частоты м 3 (/, 4), 12 (2. 5) Рис. 4.14. Изменение составляющей G <a href="/info/808720">комплексного модуля сдвига</a> при температуре 23 (/, 2, 3) и 61 °С 4, б, 6) для частоты м 3 (/, 4), 12 (2. 5)
Рис. IV.11. Зависимость комплексного модуля упругости и тангенса угла механи-ческих потерь от температуры при 0,0025 Гц (о) и 0,25 Гц (б). ПВХ пластифицирован ДОФ Рис. IV.11. Зависимость <a href="/info/808722">комплексного модуля упругости</a> и тангенса угла механи-<a href="/info/270144">ческих потерь</a> от температуры при 0,0025 Гц (о) и 0,25 Гц (б). ПВХ пластифицирован ДОФ
    В стеклообразном состоянии для частот 0,0025 и 0,25 Гц комплексные модули упругости при всех концентрациях пластификатора отличаются очень незначительно и соответствуют комплексному модулю упругости чистого ПВХ. Эти системы отвечают основному критерию применимости метода приведенных переменных [321—323] следовательно, после редуцирования они совпадают в пределах ошибки эксперимента. На рис. IV. 12 представлены обобщенные температурно-частотные зависимости, построенные графическим методом по данным рис. IV. И для соответственных температур 7 с 50 °С. [c.174]

    Совершенно очевидно, что эти зависимости относятся только к абсорбционному максимуму и в общем не являются линейными однако следует указать, что между отдельными параметрами существует функциональная связь. Если бы для всех областей была характерна чисто линейная или даже однозначная функциональная связь между температурой и частотой, то экспериментальное изучение частотной зависимости было бы излишним, но, очевидно, это не так. Повышение частоты может привести к дополнительным колебаниям определенных конфигураций молекул, которые при других частотах едва ли участвуют в комплексном -модуле. Подобные наблюдения [c.57]

    Существует четкая корреляция между химическим строением, структурой, молекулярной подвижностью полимеров и такими параметрами, как скорость звука, коэффициент поглощения звука, компоненты комплексных модулей упругости. Величина и характер изменения с частотой (или температурой) динамических модулей упругости и скорости звука определяются как энергией связи атомов, составляющих основную цепь полимера [c.11]

    Один способ заключается в изучении частотных зависимостей акустических параметров в широком диапазоне частот при постоянной температуре. Такой способ акустических исследований позволяет по частотным зависимостям компонент комплексного модуля упругости легко рассчитать спектры времен релаксации. Однако практически он почти никогда не реализуется, ввиду того что одна экспериментальная установка, как правило, не может перекрыть диапазон частот, превышающий 2— 3 декады. Между тем для того чтобы получить более или менее полную информацию о релаксационных процессах в полимере, требуется перекрыть диапазон частот, соответствующий 10—12 декадам. Этого можно достичь, проводя измерения на нескольких экспериментальных установках и используя несколько различных акустических методов, на образцах разных размеров и формы, полученных в различных условиях. Все это делает весьма затруднительным сопоставление таких экспериментальных данных. [c.50]

    С на частоте 1 гц, измеряя компоненты комплексного модуля сдвига С. Если учесть, что динамический модуль Юнга Е и соответствующие потери измерялись - на частоте 200 гц, то не удивительно, что этот переход мог сместиться в сторону более высоких температур. [c.122]

    Некоторые первые утверждения об универсальности язычкового метода. колебаний были преувеличенными и оптимистичными. В частности, спектр потерь, т. е. график М" или от температуры не просто и однозначно связан с жесткостью, и часто-он не может быть получен или интерпретирован при высоких температурах. Разрешение ближайших соседних пиков слабое. Расчетный комплексный модуль не очень точен и только слегка коррелирует с основным деформационным поведением пластмасс на практике из-за нелинейности системы. [c.66]

    Для оценки динамических свойств материалов необходимо выяснить зависимость Е и J от частоты и температуры. Схемы типичных частотных зависимостей характеристик комплексного модуля, которые обычно наблюдают на опыте, для линейного полимера в области перехода из высокоэластического в застеклованное состояние приведены на рис. 3.3. [c.66]


    Кривые О, С") =/(ш), где ш = 2яу — круговая частота, полученные при различных умакс и температурах, позволяют, используя метод температурно-частотной суперпозиции, построить зависимости приведенных компонент комплексного модуля сдвига С и С" от приведенной круговой частоты сог и амплитуды скорости деформации в широком диапазоне их изменения [270, стр. 52]. [c.115]

    Для проведенных с помощью ЭВМ расчетов в качестве модельных кривых зависимости действительной части комплексного модуля сдвига от температуры и тангенса угла механических потерь были взяты данные для эпоксидных смол (хотя выбор модельного полимера произволен и не отражается, как это будет видно в дальнейшем, на конечных результатах). Использованные экспериментальные зависимости могут быть аппроксимированы следующим образом ,  [c.188]

    Полная характеристика. измеренных зависимостей С (со) и С" (со) для серии полистиролов с узкими МВР в широком диапазоне изменения молекулярного веса представлена на рис. 1У.4 (по [3]). Эти графики получены приведением изотермических зависимостей компонент комплексного модуля упругости, измеренных в относительно узких частотных диапазонах при различных температурах (как это показано на примере, представленном на рис. 1У.З), к температуре приведения, [c.149]

    Такой способ задания колебаний широко применяется в различных приборах. Так, Ноли [12] использовал вибрирующий щуп для измерений в диапазоне температур от —60 до 50° С и частот от 12,5 до 580 гц. Для измерения комплексного модуля сдвига используются также электромагнитные преобразователи [18]. [c.235]

    Совместное действие воды и движущегося транспорта является основным фактором разрушения дорожного покрытия. Вода вдавливается в дорожное полотно перед движущимся колесом и выжимается позади него. Для оценки поведения асфальтобетона в дорожном покрытии используют испытательные машины, в которых колесо с резиновым протектором движется по кольцевому треку. Критерием долговечности дорожного покрытия является количество циклов движения колеса до наступления интенсивного разрушения модельного покрытия. В другом приборе образец асфальтобетона подвергается воздействию повторных нагрузок на изгиб и сжатие при температуре О и 50 °С при определении модуля упругости, предела прочности на растяжение при изгибе и комплексного показателя вязкой деформации. Результаты исследований показывают, что разрушение покрытия меньше при большой скорости движения (числа оборотов) колеса на испытательном стенде. Это явление объясняется тем, что при небольшой скорости движения продолжительность контакта колеса и дорожного покрытия становится достаточной для создания не только эластичных, но также и необратимых деформаций в асфальтобетоне. [c.762]

    Существование частиц микрофазы подтверждается при рассмотрении спектров времени релаксации вулканизатов (рис. 4.17). Спектры рассчитывались на основании температурно-частотных зависимостей комплексного динамического модуля сдвига и относительного гистерезиса при температурах от —40 до 105 °С в интервале частот 0,03—30 Гц. Отчетливое расширение спектра в переходной области (при временах релаксации от 10- до 1 с) для полисульфидных вулканизатов [121] также, по-видимому, свидетельствует об участии в релаксационном процессе цепей, связанных с микрочастицами. [c.255]

    I, ,,, Рис. 64. Изменение комплексного динамического I40 160 180 200 220 240 модуля С температурой при угловой частоте ю =, 0,993 с" для различных образцов. [c.132]

    Очень интересна работа [447], в которой в отличие от обычного типа. наполненных систем, где наполнитель вводится в объем полимерной матрицы, исследована I система, в которой иммобилизация полимера, рассматриваемого в качестве наполнйтеля, осуществлялась путем пропитки поверхностного слоя образцов целлюлозы его разбавленными растворами. При этом были взяты несовместимые системы, в результате чего появилась возможность определения свойств связанного поверхностного полимера, отражающих адгезионное взаимодействие. Были исследовану сополимеры стирола и акрилонитрила с бутадиеном.и определены динамические механические свойства исходных и композиционного материалов. На основании данных о температурной зависимости мнимой составляющей комплексного модуля упругости при разных количествах полимера, введенного в поверхностный слой, были определены температуры стеклования каучуков. Оказалось, что температура стекло- [c.231]

    Параметры, характеризующие динахМические вязкоупругие свойства полимеров, в основном определяются двумя факторами химическим строением и особенностями надмолекулярной организации. Существует четкая корреляция между химическим строением, структурой, молекулярной подвижностью полимеров и такими параметрами, 1как акорость звука, коэффициент поглощения, компоненты комплексных модулей упругости. Значения и характер изменения с частотой (или температурой) динамических -модулей упругости и скорости звука определяются как энергией связи атомов, составляющих основную цепь полимера, так и энергией взаимодействия элементов соседних полимерных цепей, т. е. энергией межмолекулярного взаимодействия. [c.257]

    На рис. 5 показано влияние присутствия 2% влаги на зависимость компонентов комплексного модуля Е и Е" от температуры при НО Гц для образца В6. Наиболее примечательно смещение положения сс-максимума в сторону низких температур и увеличение высоты р-релаксационного максимума. Данные по смещению положения максимума по температурной шкале как функции содержания влаги в образцах ириведены в табл. 5. [c.124]

    На рис. 2 приведены зависимости производной от логарифма комплексного модуля упругости по составу д gE) д( >2) от концентрации для смесей, полученных при различном времени перемешивания и различных температурных рел имах. Поскольку при изменении сплошности той или иной фазы свойства материала изменяются наиболее существенно, максимум производной зависимости свойства (состав) характеризует концентрацию инверсии фагз, а ширина пика зависимости производной свойств по составу связана с шириной области концентрации, в которой происходит изменение сплошности фаз. В таблице приведены значения составов, при которых производная от свойства по составу имеет максимальное значение, и величины ширины области изменения сплошности фаз, измеренные на половине высоты пика Д<р. Из этих данных видно, что как изменение температуры, так и изменение времени перемешивания приводят к изменению фазовой структуры смеси, причем, повышение температуры и времени приводит к увеличению содержания полиэтилена, выше этого значения он имеет большую склонность к образованию сплошной фазы, а увеличение времени перемешивания расширяет область этого перехода. [c.42]

    Реологические свойства расплавов аморфных блок-сополимеров, например бутадиен-стирольных [36, 394, 615], уже были описаны и интерпретированы (см. разд. 4.11). Интересно сравнить поведение аморфных блок-сополимеров со свойствами блок-сополимеров, содержащих в своем составе кристаллизующиеся блоки. Основной работой по исследованию реологии блок-сополимеров следует считать работу Эрхарда и др. [262], в которой определены комплексный модуль и tg6 и изучено поведение расплава в области температур 60—200°С. Представляет также интерес исследование диэлектрических свойств [742]. [c.161]

    В последнее время для исследования кинетики отверждения с успехом применяется динамический механический метод [6—10]. Поскольку процесс отверждения представляет собой химическую реакцию, сопровождаемую конформационными перегруппировками молекул полимера, можно предположить, что этот метод удобно использовать для изучения кинетики не только отверждения, но и вообще любой реакции, происходящей в твердой фазе. И в этом случае высокотеплостойкие полимеры дают исследователям уникальные возможности. Действительно, вследствие вырождения релаксационных переходов, обусловленных вращательной подвижностью, и благодаря высоким температурам размягчения теплостойкие полимеры могут иметь большие области температур, в которых их собственная релаксация не проявляется. Преимущество такого метода анализа химических превращений заключается в том, что в результате одного опыта по изменению компонентов комплексного модуля упругости можно судить как о наличии химических превращений, так и о кинетических [c.139]

    Проведен ряд опытов для установления характера зависимости процессов деформации высокополимеров от температуры. На основе результатов этих опытов можно показать, что как статические, так и динамические деформации высокополимеров объясняются с помощью двух функций. Одна из этих функций проявляется в статическом Е-модуле, постоянной упругости, твердости и сопротивления разрыву, а другая—в энергетическом поведении, например гистерезис и остаточные деформации, вызванные внутренним трением, скольжением и сдвигом молекул и молекулярных связей. Обе функции можно, особенно в случае динамических процессов, выразить одной функцией, а именно комплексным -модулем. Хотя для определения сопротивления разрыву и удлинения резин при разрыве закон Гука непригоден, температурные зависимости этих свойств дают кривые, аналогичные таковым для динамических показателей, к которым в широких пределах можно применять этот закон. [c.52]

    Подобная картина свойств необходима в широком диапазоне изменений как температуры, так и частоты и к тому же для более чем одной моды деформации, поскольку интенсивность и положения переходов зависят от вида напряжения. На практике применяется растяжение (включая изгиб), сдвиг (включая кручение) и трехосное деформирование. Тем не менее, более естественно подразделение на типы колебаний, а не на виды напря-жения, потому, что виды деформации обусловливают диапазон частот в отличие от методов ступенчатого возбуждения (см. главу 5), которые не имеют подобных резко отличающихся временных интервалов. Основная классификация испытаний включает свободные колебания, вынужденные колебания (резонансные или нерезонансные) и волновое распространение, приближенно перекрывая соответственно следующие диапазоны частот 0,01— 10 Гц 10—5-10 Гц и 5-10 —16 Гц. Аналогичное подразделение имеется в экспериментах по диэлектрической проницаемости. Мостовая техника, соответствующая вынужденным методам механических колебаний, используется на частотах 10—16 Гц. Начиная с 10 Гц, применяются резонансные радиочастотные схемы. Выше 10 Гц начинает доминировать индуктивность, и методы ламповых схем приходится заменять методами распределенных цепей, опирающимися на волновое распространение через диэлектрическую среду. Это соответствует распространению колебаний на ультразвуковых частотах в вязкоупругой среде, причем связанных с теми же самыми экспериментальными трудностями потерь энергии на границах раздела сред, отражением волн, эффектом согласования генератора с образцом и т. п. Как правило, амплитуда возбуждения уменьшается с ростом частоты из-за ограничения энергетических возможностей аппаратуры, но даже на самых низких частотах большинство типичных экспериментов проводится в области линейности. Этим объясняется, почему анализ относительно прост. Значительно более важно то, что функция динамического отклика не определяется через интеграл свертки, так что уникальные среди вязкоупругих функций комплексные модуль и податливость могут быть непосредственно подставлены в качестве упругого модуля или упругой податливости в любые формулы зависимости напряжения от деформации, и для вязкоупругих материалов могут быть выбраны известные решения упругих колебательных систем. Это свойство будет использовано в следующих разделах. [c.61]

    Во многих практических методах используют эту теорию, то нет нужды перечислять их здесь потому, что Ферри [3] дал отличный обзор методов, разработанных вплоть до 1960 г., хотя с тех пор уже и внесено большое число усовершенствований. Некоторые методы внесли существенный вклад в прогресс науки о полимерах при этом они настолько элегантны и просты, что это гарантирует дальнейшее их применение в качестве инструментов для исследований. Известный пример среди резонансных методов — это метод колеблющегося язычка, использованный Нолле [4] для определения комплексного модуля Юнга жестких твердых тел. Впоследствии Робинсон [5] применил этот метод для исследований в полимерной химии. Требуется лишь небольшое число образцов полимеров и несколько часов рабочего времени, в течение которого, если это необходимо, температуру изменяют от —180° С до -Ь250°С, чтобы получить информацию обо всех релаксационных переходах. Это обеспечивает необходимые данные для разработки структурных теорий поведения полимеров. Не так давно Бойер [6] обобщил картину развития, указывая, что большинство органических полимеров проявляет ряд переходных явлений помимо перехода стеклования и точки плавления. На случайном примере сополимера пропилена и этилена можно по- [c.65]

    Характерные температурные зависимости составных частей комплексного модуля упругости Е и Е" и tgб, определенные в условиях одноосного растяжения, показаны на рис. 1У.39 для полиимида 1 (см. табл. 1 У.2). Этот полимер имеет два максимума tgб и Е" в низкотемпературной области при —70 и —120 °С и подъем на кривых tgб(7 ) и Е"(Т) в области высоких температур (400 °С), соответствующий основному переходу — расстекловыва-нию (о-переход). [c.227]

    Эта величина, конечно, идентична отношению действительной и мнимой компонент комплексного модуля упругости, т. е. тангенсу угла механических потерь. При отсутствии вязкоупругих явлений произведение aXj лишь незначительно зависит от температуры, оставаясь на уровне 0,05 — 0,1, что обусловлено механизмами структурного [5] или фонон-фононного [12, 19] рассеяния. Появление вязкоупругой релаксации обусловливает резкое возрастание в некоторой области температур. Для случая, когда произведение велико, Монтроз с соавторами [20] показал, что наилучшим приближенным соотношением является формула [c.212]

    В работе [19] авторами предложена модификация прибора Ферри и Фитцджеральда и усовершенствован метод электромагнитных преобразователей, позволяюший определять комплексный модуль сдвига. Предложенная конструкция прибора дает возможность проводить измерения в диапазоне частот 20—10 гц в интервале температур от —50 до 170° С для образцов с сильно отличающимися механическими свойствами (от жидкостей с вязкостями выше 5- Ю пуаз до твердых тел с модулями сдвига П01ряд-каШкГ1см ). [c.235]

    Возможности метода приведения иллюстрируются данными рис. 131—1332. На первых двух представлена зависимость составляющих комплексного модуля сдвига О и О" невулканизованной резины на основе натурального каучука от частоты, изменяемой в интервале 0,01 до 10 гц, при различных температурах (от +60 до —73 °С). [c.262]

    Трапезниковым сконструированы разнообразные приборы для исследования механических свойств тонких слоев — вязкости, динамической вязкости, модуля сдвига, а также для получёния кривых деформаций как при непрерывно возрастающей нагрузке, так и при наложении и снятии постоянных нагрузок для получения кривых развития деформации во времени при постоянной деформации [16—22] а затем — прибор для комплексного исследования коллоидных систем, остроумно объединивший в себе приборы различного назначения [23—24]. Исследования Трапезникова позволили установить связь между механическими свойствами и состоянием монослоев — механические свойства монослоев отражают специфические детали строения монослоя. Измерения поверхностного давления и поверхностных потенциалов не позволили обнаружить этой очень существенной взаимосвязи, открывающей пути исследования структуры поверхностных слоев. Исследования упруговязких свойств монослоев белков в широком интервале температур подтвердили перспективность разработанных методов для целей изучения структуры и свойств белков [16—24]. [c.157]

    Описанный метод испытаний позволяет получать компоненты динамического модуля Юнга, измерение которых может представлять самостоятельный интерес, так как переход от сдвигового модуля к модулю Юнга требует знания коэффициента Пуассона, который сам может быть комплексной величиной с заранее неизвестным характером зависимости его компонент от температуры и частоты. Методика обработки результатов измерений в опытах, проводимых в условиях растяжения, практически ничем не отличается от изложенного выше общего метода рассмотрения свободнозатухающих колебаний с соответствующей заменой констант, входящих в теоретические уравнения и расчетные формулы. [c.179]

    В приведенном ниже решении используется вторая расчетная схема. Оболочка находится под действием силового и температурного полей, линейно изменяющихся по поверхности составного цилиндра. Предполагается, что материал однороден и его константы (модуль упругости Е, коэффициент Пуассона V, коэффициент линейного расширения р) в пределах действующих на оболочку температур не изменяются. 1 раничные условия шарнирного опирания и упругого сопряжения (толщина сопрягаемых пластин одинакова) допускают комплексную формулировку, что поз- [c.206]

Рис. 3. Частотная зависимость комплексного динамического модуля упругости кироминеральной смеси на гранитном щебне Алексеевского карьера, содержащем в качестве вяжущего 30% кира месторождения Мунайлы-Мола 1, 2. 3, 4. 5 — температура испытания соответственно —20, —10 О, Рис. 3. <a href="/info/320824">Частотная зависимость комплексного</a> <a href="/info/311629">динамического модуля упругости</a> кироминеральной смеси на гранитном щебне Алексеевского карьера, содержащем в качестве вяжущего 30% кира месторождения Мунайлы-Мола 1, 2. 3, 4. 5 — <a href="/info/402212">температура испытания</a> соответственно —20, —10 О,

Смотреть страницы где упоминается термин Температура и комплексный модуль: [c.144]    [c.228]    [c.215]    [c.32]    [c.174]    [c.167]    [c.103]    [c.104]    [c.92]    [c.211]    [c.496]   
Механические испытания каучука и резины (1964) -- [ c.439 ]




ПОИСК





Смотрите так же термины и статьи:

Модуль

Модуль и температура

Модуль комплексны



© 2025 chem21.info Реклама на сайте