Линейное вязкоупругое поведение полимеров

Значительно лучшим, хотя также качественным приближением, дающим представление о молекулярном механизме, ответственном за вязкоупругое поведение линейных аморфных высоко-полимеров, является четырехкомпонентная механическая модель Алфрея (рис. 1.5), состоящая из последовательно соединенных моделей Максвелла и Кельвина—Фойгта. [c.20]

ЛИНЕЙНОЕ ВЯЗКОУПРУГОЕ ПОВЕДЕНИЕ ПОЛИМЕРОВ [c.77]

Справедливость рассмотренной теории высокоэластичности подтверждена многочисленными экспериментами. Сравнение результатов кинетической теории высокоэластичности полимерных цепей и сеток показывает, что модули упругости для цепей и для сеток определяются одинаковыми выражениями. В связи с этим возникло представление о том, что и у линейных аморфных полимеров, находящихся в высокоэластическом состоянии, имеется пространственная сетка, образованная не химическими связями, а переплетениями цепей. Существование пространственной сетки зацеплений у линейных аморфных полимеров приводит к тому, что в высокоэластическом состоянии у ннх проявляется равновесная высокоэластическая деформация (при не слишком высоких напряжениях и температурах). Эта аналогия в вязкоупругом поведении сшитых (сетчатых) и линейных полимеров особенно ярко проявляется в случае не очень большой продолжительности эксперимента, так как иначе возни- [c.88]

Экстремальное изменение напряжений — нелинейное вязкоупругое явление, поэтому оно не предсказывается в рамках теорий линейной вязкоупругости. Заметим, что в процессах переработки полимеров напряжения экстремально возрастают в периоды, соответствующие заполнению формы при литье под давлением и при получении заготовки в периодических процессах формования с раздувом. Полагают поэтому, что эта особенность реологического поведения оказывает влияние на ход этих процессов. Более того, особенности вязкоупругого поведения полимеров, в частности их способность к релаксации напряжений и упругому восстановлению, играют важную роль в процессах переработки полимеров (особенно сильно они влияют на структурообразование и формуемость). Как было показано в гл. 3, остаточные напряжения и деформации, существующие в изделии после формования, в значительной степени определяют его конечные морфологию и свойства. [c.139]

Несмотря на то что предложенное Смитом описание кривой напряжение —деформация имеет весьма ограниченную сферу приложения в связи с малой величиной областей линейного вязкоупругого поведения застеклованных полимеров, его представления о необходимости точно измерять форму кривой и о возможности построения обобщенных кривых, выражающих зависимость напряжения при заданной деформации от скорости деформации и температуры, имеют общее значение и поэтому получили дальнейшее развитие. Так, для ряда материалов, у которых выявлена существенная зависимость параметров релаксационных процессов от величины деформации, что свидетельствует о выходе за пределы линейной вязкоупругости, были получены обобщенные кривые, выражающие изменение напряжения при заданной деформации в широком диапазоне температур [2]. [c.200]

Введение в обширную область экспериментальных исследований линейных вязкоупругих свойств полимеров обычно складывается из трех частей, а именно особенности свойств аморфных полимеров, температурная зависимость вязкоупругих свойств и особенности поведения кристаллических полимеров. [c.125]

Большая часть ранних исследований линейного вязкоупругого поведения высокомолекулярных соединений была посвяш ена аморфным полимерам. Это связано с тем, что аморфные полимеры обнаруживают более четко выраженные изменения вязкоупругих свойств в зависимости от частоты (а также, как будет показано ниже, и от температуры), чем кристаллические полимеры. [c.125]

В большинстве случаев при экспериментальном исследовании свойств линейного вязкоупругого тела ограничиваются каким-либо одним способом деформирования, измеряя модуль Юнга или модуль сдвига. Поэтому вначале рассмотрим случай одномерного деформирования, помня о том, что полное описание вязкоупругих явлений значительно сложнее. В простейшем случае изотропного полимера для получения полной характеристики вязкоупругого поведения должны быть проанализированы по крайней мере два вида деформированного состояния, характеризуемые упругими параметрами Е, О или К. [c.78]

Б астоящее время теория зависящих от времени механических явлений, которые не обнаруживают линейного вязкоупругого поведения и к которым неприменимы принцип суперпозиции Больцмана и феноменологическая теория, рассмотренная в гл. 3, находится на самой ранней стадии развития. Однако о нелинейном поведении полимеров в области высокоэластического состояния можно сделать несколько замечаний. [c.337]

В заключение заметим, что очень часто предпринимаются попытки использовать простые модели Максвелла или Кельвина — Фойхта для описания акустических свойств полимерных материалов. Из изложенного выше следует, что такой подход является принципиально неверным, так как формулы (113) и (117) даже качественно не могут описать динамические вязкоупругие свойства полимеров. Для качественной оценки вязкоупругого поведения полимеров в некоторых случаях можно использовать модель линейного стандартного тела, показанную на рис. 4 [формулы (118)—(125), или модель, изображенную на рис. 5 [формулы (126)—(129)]. [c.39]

Эта модель известна как модель стандартного линейного тела и обычно приписывается Зенеру [3]. Она обеспечивает приближенное описание реального поведения полимеров в их основной вязкоупругой области. Однако, как указывалось выше, она отражает только экспоненциальную реакцию на нагружение. Для количественной характеристики реального вязкоупругого поведения необходимо включить в линейное дифференциальное уравнение ряд высших членов. Получаемые при этом более сложные уравнения эквивалентны или большому числу максвелловских элементов, соединенных параллельно (рис. 5.11, а), или большому числу последовательно соединенных элементов Фойхта (рис. 5.11, б). [c.92]

Рисунок свидетельствует о наличии четырех характерных областей поведения аморфных полимеров — стеклообразной, вязкоупругой, высокоэластической и вязкотекучей. Вязкоупругое поведение полиизобутилена типично для обычных проявлений линейных вязкоупругих свойств. Комплексные модули при высоких частотах приблизительно постоянны и равны 101 дин/см . В области вязкоупругости они уменьшаются до значений порядка 10 дин/см. В высокомолекулярном образце, о котором идет речь, значение модуля остается постоянным и равным 10 дин/см [c.125]

Граница между линейным и нелинейным поведением материала условна и определяется не только природой исследуемого образца, но и чувствительностью выбранного метода измерения. При прочих равных условиях деформации, при к-рых начинают явным образом проявляться нелинейные эффекты, могут изменяться от долей процента для частично кристаллич. и высоконаполненных полимерных систем до многих десятков процентов для резин с невысокой плотностью вулканизационной сетки. Переход от линейного к нелинейному вязкоупругому поведению в твердых полимерах практически не зависит от их мол. массы, а в текучих системах в очень сильной степени зависит от мол. массы, молекулярномассового распределения полимера и его содержания в растворе. [c.172]

Развитие исследований вязкоупругости полимеров еще пе совсем достигло этой стадии, но оно уже пришло к такому уровню, когда становятся желательными определенные обобщения. Феноменологическая теория линейной вязкоупругости в общих чертах завершена. Полуколичественно описана молекулярная природа некоторых характерных для полимеров особенностей вязкоупругих свойств, как, например, их зависимость от температуры, молекулярного веса, концентрации и других переменных. Более того, эти полуколичественные соотношения обоснованы достаточно хорошо, чтобы позволить в значительно большей степени, чем это делалось до сих пор, грубо предсказывать поведение полимеров в практически.х условиях. Другие же особенности, как, например, влияние распределения по молекулярным весам, а также свойства [c.11]

Чтобы охватить весь диапазон изменения релаксирующего модуля. Тобольский [88—89] предложил описывать вязкоупругое поведение линейных полимеров двумя функциями, соответствующими двум различным механизмам. Один из них связан с крутильными колебаниями и внутренним вращением в полимерных цепях, другой — с движением сетки зацеплений. В переходной области макромолекула моделируется цепочкой крутильных осцилляторов, время от времени преодолевающих внутримолекулярные барьеры. В этом случае звенья цепи не являются субмолекулами Рауза, так как включают несколько связей главной цепи. Модуль в начальный момент равен Е , а спектр [c.134]

Третий возможный способ оценки линейности или нелинейности механического поведения полимеров связан с обобщением релаксационных кривых. Обычно опыты по изучению релаксационных свойств полимеров охватывают небольшую часть временной шкалы, доступной и удобной для измерения вязкоупругих свойств. Для прогнозирования релаксационных свойств полимера в области больших времен используется принцип температурно-временной аналогии. При этом также можно проследить, влияют ли переходы, обнаруживаемые статическими релаксационными методами, на соблюдение этого принципа. Обобщенные кривые релаксации напряжения строят в координатах 1д р—lg//йт, где аг —фактор сдвига. Построение осуществляется сдвигом релаксационных кривых в координатах lg p—вдоль оси lgi. Опыты показывают [4, 16, 18], что для теплостойких полимеров принцип температурно-временной аналогии достаточно хорошо выполняется как при малых, так и при больших значениях деформаций. Переходы, обнаруживаемые статическими релаксационными методами, не препятствуют выполнению принципа температур-но-временной аналогии. [c.204]

Для достижения истинной конформационной упругости в данном образце твердого тела цепи должны быть сшиты, т. е. они должны иметь определенные постоянные точки соединения. Более того, течение должно быть полностью исключено. Так, сшивание линейного г( с-полиизопрена приводит к получению обычного вулканизованного каучука. Он приобретает структуру трехмерной сетки, которая в простейшем случае может рассматриваться аналогично совокупности идеальных цепей, за исключением того, что это рассмотрение должно быть обобщено на случай кооперативного поведения в трехмерном пространстве. Однако поперечные связи должны быть достаточно редкими, чтобы промежутки между точками соединения содержали достаточно большое число сегментов. Например, в вулканизат должна вводиться не очень реакционноспособная сера, иначе будет получаться скорее стеклообразный эбонит, чем мягкая резина (см. Вязкоупругие свойства полимеров , А. Тобольский). [c.58]

Для получения количественной однозначной оценки свойств материала недостаточно измерения условных показателей его жесткости , податливости или вязкости , а необходимо воспользоваться какой-либо достаточно общей моделью механического поведения полимера как сплошной среды, измерить константы, входя щие в эту модель как основные количественные характеристики материала, и установить их взаимосвязь с его строением и составом. Такими общими простейшими моделями поведения среды может быть упругое (гуковское) тело, свойства которого определяются модулями упругости, вязкая (ньютоновская) жидкость, показателем поведения которой служит ее вязкость, и линейное вязкоупругое тело, характеризуемое набором значений времен релаксации и отвечающих им величин модулей (релаксационным спектром) или различными вязко-упругими функциями. Последняя модель наиболее важна для полимерных материалов, однако ее применимость ограничена областью малых деформаций и напряжений, в которой эти величины пропорциональны друг другу (т. е. связаны между собой линейно). [c.142]

Такие общие закономерности проявления вязкоупругих свойств, описанные выше для линейных полистиролов с узкими МВР, как существование основных релаксационных областей и переходов между ними, характер влияния на вязкоупругие свойства полимера температуры и частоты (временного фактора), роль молекулярного веса, остаются в силе и для полидисперсных полистиролов. Однако все закономерности поведения, весьма четкие для монодисперсных образцов, расплываются по мере расширения МВР. При этом установление соответствия между числовыми значениями коэффициентов, характеризующих особенности проявлений вязкоупругих свойств полимеров, и молекулярными параметрами материала требует ответа на два новых вопроса. Во-первых, каким должен быть выбор среднего значения молекулярного веса М, чтобы можно было сопоставить те или иные характеристики монодисперсно го и полидисперсного полимеров. И во-вторых, как влияет форма и ширина МВР на свойства полимера и как количественно охарактеризовать это влияние. [c.158]

Аналогия между основными соотношениями, получаемыми в моделях сетки и ожерелья , позволяет связать скорость образования и длительность существования узлов сетки с измеряемыми временами релаксации системы. Значение этого результата состоит еще и в том, что он дает основание при построении механических (или молекулярно-кинетических) моделей и теорий не только разбавленных, но и концентрированных растворов полимеров ограничиваться рассмотрением поведения единичной цепи, разбиваемой на динамические сегменты. Трение при движении каждого из этих сегментов в однородной среде, окружающей цепочку, моделирует не только сопротивление перемещению макромолекулы в низкомолекулярном растворителе, но и взаимодействие данной цепочки с остальными, с которыми она образует сетку флуктуационных контактов (физических взаимодействий любого типа). Конкретные особенности строения системы должны учитываться правильным выбором закона трения. В простейшем случае это может быть линейный закон Ньютона — Стокса, а для концентрированных растворов может вводиться некоторый постоянный или переменный эффективный коэффициент трения. Конкретная форма закона трения может быть либо -априорной, либо найденной из каких-либо физических соображений. Но в любом случае существует возможность рассматривать поведение отдельной макромолекулярной цени для моделирования проявления вязкоупругих (релаксационных) свойств любых полимерных систем, включая концентрированные растворы и расплавы полимеров. [c.298]

Систематическое изучение вязкоупругих свойств высокомолекулярных полибутадиенов позволило установить совокупность новых фактов, важных для понимания особенностей поведения линейных полимеров как узкого, так и широкого МВР. Исходя из измерений вязкоупругих свойств возможна классификация высокомолекулярных соединений, которая облегчает понимание особенностей их поведения в зависимости от молекулярного веса. Особенно важно, что это поз-воляет реализовать качественно единый подход к представителям различных полимергомологических рядов. [c.397]

В заключение подведем некоторые итоги по обоснованию молекулярных теорий вязкоупругости линейных полимеров. Модели макромолекулы Слонимского и Рауза непосредственно применимы к растворам полимеров или к самим аморфным полимерам, если считать правильной модель хаотически переплетенных цепей. Постепенно выяснилось, что эта модель не полностью объясняет поведение линейных полимеров как в переходной области, так и при более высоких температурах, остаются неясными такие явления как высокая вязкость полимеров, наличие размытого мак- [c.141]

Наиболее полно рассмотрено линейное вязкоупругое поведение полимеров, связь явлений механической релаксации и релаксацпонных переходов с особенностями строения макромолекулярной цепи, проявления нелинейных вязко-упругих эффектов, включая переход через предел текучести. Изложены также основы экспериментальных методов изучения вязкоупругих характеристик полимерных материалов. [c.4]

Принцип суперпозиции Больцмана применим для всех полимеров, структура которых не зависит от приложенных сил и ие меняется во времени. Ои позволяет описывать линейное вязкоупругое поведение системой дифференциальных уравнений вида La = Dt,, где L и D—линейные дифференциальные операторы по времени. Это выражение эквивалентно описанию вязко-упругого поведения с помощью моделей, состоящих из упругих пружии с различными модулями E и вязких элементов с вязкостями т) (рис. IX. 2). Пружинам приписываются механические свойства идеальной упругости — закон Гука, а вязким элементам — свойства идеально вязкой жидкости — закон Ньютона. [c.214]

В заключение заметим, что очень часто предпринимаются попытки использовать простые модели Максвелла или Кельвина — Фойхта для описания динамических вязкоупругих свойств полимерных материалов. Из изложенного выше следует, что такой подход является прин ишиально неверным, так как формулы (7.45) и (7.49) даже качественно не могут описать динамические вязкоупругие свойства полимеров. Для качественной оценки вязкоупругого поведения полимеров в некоторых случаях молено использовать модель линейного стандартного вязкоупругого тела или модель, приведенную на рис. 57. Две последние модели можно применять лишь для описания одного релаксационного процесса, в котором распределение времен релаксации может быть в первом (весьма грубом) приближении заменено одннм усредненным, эффективным временем релаксации. Выражения (7.50) — (7.59) качественно правильно описывают динамические вязкоупругие и акустические свойства полимеров они указывают на дисперсию (частотную зависимость) динамического модуля упругости (или дисперсию скорости звука) приводят к конечным значениям динамического модуля как в случае низких частот (со—>О), так и в случае высоких (со—иоо) указывают, что для каждого релаксационного процесса должен существовать максимум на частотной зависимости tgo. [c.248]

Широко исследовано влияние скорости деформации и температуры на прочностные свойства эластомеров и аморфных полимеров. Смит и его сотрудники [58—60] изучили зависимость прочности при растяжении и разрывного удлинения от скорости деформации для большого числа эластомеров. Оказалось, что результаты, полученные при разных температурах, могут быть обработаны по методу суперпозиции смещением кривых вдоль оси скорости дeфopмa п,ии (в логарифмическом масштабе) с образованием приведенных (обобщенных) кривых прочности и разрывного удлинения, построенных в функции скорости деформации. Результаты подобного рода приведены на рис. 12.30, а и б, суммирующих экспериментальные данные Смита для ненаполненной резины из бутадиен-стирольного каучука. Замечательно то, что температурная зависимость фактора приведения, полученная в результате суперпозиции как по значениям предела прочности, так и по величинам разрывного удлинения, имеет форму, отвечающую уравнению ВЛФ для суперпозиции в области линейного вязкоупругого поведения аморфных полимеров при малых деформациях (рис. 12.31), а полученное нри этом значение температуры стеклования хорошо согласуется со значением, найденным из дилатометрических измерений. [c.346]

Изложенные выше представления об упругих телах, вязких жидкостях и линейных вязкоупругих средах являются теоретическим фундаментом современных концепций реологических свойств-полимеров. Они основаны па модельном описании поведения полимеров как сплошных сред в простейших условиях деформирования. -Так, модель упругого тела описывает совокупность равновесных состояний среды, модель вязкой жидкости — поведение материала в установившемся сдвиговом течении, модель вязкоупругого тела с линейной зависимостью между напряжениями и деформациями — различные режимы деформирования при малых (стрем ящихся к пулю) напряжениях, деформациях и скоростях деформаций. Все эти случаи являются крайними из многообразия возможных процессов деформирования, но вместе с тем они являются важнейшими, так как любые сложные теории реологических свойств полимерных систем должны удовлетворять закономерностям их поведения в заказанных простейших условиях. [c.103]

Молекула полимера, окруженная со всех сторон растворителем, непрерывно изменяет свою конформацию путе.м беспорядочных движении. Этн броуновские движения обусловлены наличием тепловой энергии сопротивление этому движению оказывают вязкие силы, включающие гидродииа-мич еское сопротивление растворителя и внутримолекуляри.ые стерические эффекты, которые обычно рассматриваются как внутренняя вязкость. Набор конформаций и скорости кои-фо[).мационны.х изменений лишь незначительно на )уи)аются в результате действия внешнего напряя ения сдвига, если по-. следнее достаточно мало, чтобы соответствова1ъ обычным ограничениям, налагаемым в случае линейного вязкоупругого поведения. Броуновское движение осуществляется обычным образом. [c.177]

Расплавы полимеров ведут себя как ньютоновские жидкости только при очень малых скоростях сдвига. Более того, как указывалось в разд. 6.3, уравнения ЛВУ ограничиваются очень малыми деформациями. При более высоких скоростях деформаций и при больших деформациях применяются нелинейные определяющие уравнения вязкоупругости типа рассмотренных в разд. 6.3 уравнений ЗФД, Уайта—Метцнера, ГМ, БКЗ, Лоджа или Богью. Только с помощью более сложных уравнений удается полуколичественно описать реологическое поведение расплавов полимеров, остальные согласуются с экспериментом лишь качественно. Тем не менее теория линейной вязкоупругости полезна по следующим соображениям 1) она дает возможность понять, почему полимеры проявляют вязко-упругое поведение, а также качественно показывает тенденции зависимости их механических свойств от времени 2) она объясняет наблюдаемую экспериментально температурно-временную эквива- [c.151]

Как видно из рисунка, не наблюдается линейной зависимост ТКР от 02, т, е. наполнитель активно препятствует деформацн связующего. Степень отклонения от линейности зависит о структуры и фор.мы частиц наполнителя. К сожалению, в лите ратуре сравнительно мало результатов систематического иссле дования изменений объема эпоксидных композитов и полимеров в ходе отверждения, охлаждения и термообработки, поэтому для количественного рассмотрения этого вопроса приходится использовать приведенные выше данные о ТКР и эмпирические выражения, полученные для описания зависимости ТКР от со-дернония наполнителей. В литературе предложен ряд выражений, полученных для полимеров, наполненных сферическими частицами. При дальнейшем рассмотрении следует иметь в виду, что под а в приведенных ниже формулах подразумевается как объемный, так и линейный ТКР ( об = За лнн), я также усадка полимера, выраженная в объемных долях. Все эти выражения получены исходя из упругого поведения полимера и наполнителя без учета особенностей вязкоупругого поведения [c.94]

Вязкоупругие свойства аморфных полимеров в линейной области их механического поведения при температурах выше Tervi-пературы стеклования интенсивно исследовали многие авторы. Для описания поведения этих материалов были предложены различные уравнения, основанные на молекулярных или феноменологических представлениях fl—3]. По известной функции, описывающей какую-либо вязкоупругую характеристику, с помощью точных преобразований теории линейной вязкоупругости можно рассчитать любую другую функцию [4]. (Строго говоря, для этого в некоторых случаях требуется дополнительная информация [5].) [c.44]

Одной из важных характеристик полимера является предел линейной вязкоупругости. Установлено, что предельные деформации увеличиваются с увеличением гетерогенности внутренней структуры полимера 823. Течение расплавленного полимера зависит главным образом от молекулярного веса логарифм вязкости расплава является линейной функцией корня квадратного из среднего молекулярного веса. Однако другие факторы, например степень разветвленности полимера и распределение по молекулярным весам, также оказывают существенное влияние на поведение материала при переработке. Скорость течения полиэтилена, измеренная при малом напряжении сдвига, например при определении индекса расплава, не может характеризовать пере-рабатываемость полимера, так как в некоторых случаях материалы с различными индексами расплава имеют одинаковые характеристики течения в условиях переработки и наоборот [c.274]

Рассмотрено неньютоновское поведение толуольных растворов полистирола 5234 Установлено, что температурная зависимость нормальных и сдвиговых напряжений может быть описана с применением употребляемого в теории линейной вязкоупругости полимеров фактора сдвига Лт. [c.323]

И связь между поведением полимеров в различных временных и частотных интервалах и их молекулярным строением. Приведенные здесь графики представляют экспериментальные данные, заимствованные из литературных источников и объединенные методом приведенных переменных (упомянутым в предыдущей главе и детально разобранным в гл, II). чтобы перекрыть возможно более щирокий интервал шкалы эффективного времени или частоты. Все измерения проведены на изотропных материалах при достаточно низких значениях напряжения, обеспечивавших линейность вязкоупругих свойств. Обычно измерения проводились при простом сдвиге, хотя в двух случаях было применено простое растяжение (при котором преобладают эффекты сдвига). Во всех случаях необходимо было вычислять ряд вязкоупругих функций по другим, пспосредствспио измеренным функциям, нсполь зуя методы пересчета, упомянутые в предыдущей главе и подробно изложенные в гл. 3 и 4. Вычисления детально описаны в другой работе [1]. [c.36]

Не делая пока попыток расширить молекулярную интерпретацию вязкоупругих явлений в полимерах далее тех весьма качественных замечаний, которые сдслаиы в предыдущей главе, перейдем теперь к рассмотрению феноменологической теории линейных вязкоупругих свойств и выведем точные соотношения, с помощью которых каждая из функций, описанных в предыдущей главе (а также в других главах), может быть вычислена из любой другой функции. По этому вопросу имеется обширная литература, и интерес к не.му возникает по нескольким причинам. Прежде всего такие вычисления обычно необходимы для того, чтобы воспроизвести поведение какой-либо функции в большом интерва.те изменения времени или частоты, комбинируя результаты измерений различного тнпа. Большинство кривых, приведенных в гл. 2, получено таким путем. Во-вторых, подобные вычисления имеют практическую ценность, позволяя предсказывать поведение пластика или каучука в определенных условиях, которые могут быть недоступными для прямого эксперимента, на основании измерений, проведенных при других, легче реализуемых условиях. Наконец, феноменологическая теория представляет определенный математический интерес и ее структура может быть представлена в весьма изящно11 фор.ме. Кроме того, она является частным случаем более общей теории линейных преобразований, которая широко используется при анализе электрических цепей. В настоящей главе излагаются основные положения и результаты теории и не затрагиваются более отвлеченные понятия, включающие преобразования Фурье и Лапласа, с которыми читатель может познакомиться в других работах [1—6]. Замечания о выводе уравнений даются лишь для немногих мало известных случаев. Как обычно, все выражения формулируются для деформации сдвига, но аналогичные соотношения имеют место и для объемного сжатия, простою растяжения и т. д. [c.58]

Напряжение ав, отделяющее область линейного от области нелинейного поведения, мало вблизи Гс, но при низких температурах это величина одного порядка с прочностью полимера при растяжении. Практически область линейной вязкоупругости ограничена напряжениями меньшими 0,5 Ов, что позволяет производить расчет застекло-ванных конструкционных полимерных материалов, с использованием методов линейной вязкоупругости. [c.214]

Подобная молекулярная теория была предложена Алф-реем [2] для линейных аморфных полимеров типа полистирола. В простейшей форме вязкоупругое поведение такого полимера можно охарактеризовать трехкомпонентной моделью с четырьмя параметрами. [c.30]

Так как характеристики механического поведения полимеров связаны главным образом с процессами внутреннего трения, то неизбежно существуют прямые связи между запаздыванием процесса во времени и закономерностями флуктуации термической энергии. Кроме того, ясно, что эту взаимосвязь можно рассматривать в терминах температурновременных зависим9стей, следовательно, эти зависимости могут применяться для предсказания поведения материала при других временах, или температурах, при которых эксперимент не проводился. Такой подход является особенно полезным для области линейной вязкоупругости. [c.72]

Изложенные выше теоретические соображения приводят к следующим заключениям, на которых базируется рассмотрение поведения полимера в различных областях его релаксационного состояния. Наиболее простая и однозначно трактуемая характеристика свойств материала при различных режимах нагружения отвечает линейной области его механического поведения, когда деформации достаточно малы, чтобы соблюдалась пропорциональность между деформациями и напряжениями. В этой области значения вязко-упругих функций, характеризующих поведение материала, зависят от температуры и временного фактора / Т, 1). Поэтому области релаксационных состояний, для которых характерны те или иные значения функции /, т. е. жесткости или податливости полимера, разграничиваются как по Т, так и по 1. Аргументы Т ъ I для термореологически простых материалов взаимосвязаны принципом температурновременной аналогии. Это позволяет в огромном масштабе расширить временные диапазоны определения изотермических вязкоупругих функций на основании экспериментов, проводимых при различных температурах ( метод суперпозиции ) характеризовать весь комплекс вязкоупругих свойств материала с помощью двух фукнций — любой изотермической зависимости вязкоупругих свойств и температурной зависимости фактора приведения устанавливать взаимное соответствие между результатами термомеханических испытаний, проводимых в неизотермических условиях нагружения, и изотермическими вязкоупругими функциями. [c.148]

В целом же гибкоцепные аморфные и кристалло-аморфные полимеры в своем упруго-деформационном поведении не только подчиняются сходным закономерностям, но и описываются лрактически одинаковыми уравнениями линейной или нелинейной вязкоупругости, различающимися лишь входящими в них параметрами. [c.348]

Последнее уравнение согласуется с представлениями линейной теории вязкоупругости. Плазек с соавторами [6] высказали предположение, что уравнение ползучести Андраде применимо для ряда полимеров и гелей, хотя в длинновременной области наблюдаются отклонения от линейного поведения этих материалов. [c.190]

Экспериментальные результаты, полученные для различных полимеров — полидиметилсилокеана, полибутадиена, полистирола и др., — показывают, что в целом все они ведут себя как частично проницаемые клубки, так что при соответствующем выборе параметра взаимодействия к обеспечивается удовлетворительное соответствие теории с экспериментом, и химическая природа гибкой полимерной цепи не играет здесь никакой роли. Пример результатов сопоставления теории с экспериментальными данными, относящимися к предельно разбавленным растворам, представлен на рис. 3.10 для растворов полистирола в двух различных тета-растворителях. Согласие теории с экспериментом сохраняется и для растворов в хороших растворителях. Дальнейшие исследования показали также, что рассмотрение частотных зависимостей [( ] и [0" позволяет подтвердить существующие теоретические представления о вязкоупругих свойствах не только линейных, по и разветвленных макромолекул, поведение растворов которых может трактоваться в терминах модели Зимма при учете частичной проницаемости макромолекулярного клубка. При этом, однако, значение к для разветвленных полимеров оказывается несколько меньшим, чем для линейных макромолекул того же химического строения. [c.257]

Теперь мы должны перейти к реальному линейному полимеру, состоящему из множества молекул, взаимодействующих между собой. Что же изменится в описанной абстрагированной картине Прежде всего, изменение коснется природы тепловых пружин , т. е. суммарной высокоэластической деформации. Тепловые движения взаимодействующих между собой сегментов могут совершаться не произвольно, а в зависимости от поведения своих соседей. Практически полимер будет обладать не одним значением времени запаздывания 02, а целым рядом значений (от малых до больших). С другой стороны, в полимере пластическое течение в чистом виде осуществляться не может ввиду того, что наряду с мгновенноупругими деформациями развиваются высокоэластические. Весьма интересная но физическому обобщению точка зрения на пластическое течение полимеров Г. И. Гуревича основана, например, на изучении модели вязкоупругого тела Максвелла. В данном случае происходит постепенное нарастание неупругих деформаций, обусловленное упругой деформацией, величина которой поддерживается постоянной. [c.105]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология