Поведение полимеров при ударных нагрузках

В настоящей главе рассматриваются особенности поведения при ударных нагрузках различных классов полимеров — резин, частично кристаллических материалов, стекол и т. д. Это рассмотрение связано с современными теориями, объясняющими особенности механических свойств различных материалов. Данные испытаний на разрушение при ударе сопоставлены с результатами экспериментов, проведенных методом высокоскоростного растяжения. [c.380]

До сих пор рассматривалось поведение полимера ири относительно медленных изменениях величины напряжения или деформации. На практике детали из пластмасс нередко испытывают резко возрастающие нагрузки (например, ударные), поэтому необходимо знать поведение полимеров и в этих условиях. Результаты определения ударной прочности полипропилена в значительной мере зависят как от целого ряда структурных параметров, так и от геометрических размеров испытываемых образцов и метода их нагружения. Обычно образец подвергают изгибу или растяжению, а мерой прочности материала является количество работы, затраченной на разрушение образца. [c.106]

Например, прибор типа ТА 4000/ ТМА 40, в котором предусмотрено испытание образцов на ударное сжатие, инденторное внедрение, трехточечный изгиб и динамическое растяжение, обеспечивает определение коэффициента линейного расширения полимеров в температурном диапазоне от -100 до 300 "С, твердости образцов при нагрузке 2Н, ползучести материалов при длительной экспозиции, поведения полимеров при знакопеременной нагрузке контролирует температурную зависимость деформации образцов, что позволяет точно установить пороговую температуру начала разориентации кристаллических образований в полимерах [8]. [c.373]

Выше упоминалось, что один и тот же полимер может находиться в стеклообразном, высокоэластическом н вязкотекучем состояниях. Поведение полимера при механических воздействиях зависит от того, в каком состоянии он находится. Релаксационная природа механических свойств полимеров проявляется в закономерностях прочности, которая существенно зависит от скорости деформирования. При длительно действующих напряжениях проявляется пластическая деформация веществ, обладающих большой вязкостью. При резких ударных нагрузках релаксационные процессы не успевают развиться заметным образом даже в относительно маловязких системах. Тело реагирует на внешнее воздействие как упругое. Например, если струю жидкости подвергнуть действию быстрой ударной нагрузки нормально направлению течения [287], то до некоторых значений скоростей удара струя изгибается как одно целое, т. е. ведет себя как упругое тело. При увеличении скорости деформации наступает момент, когда при ударе струя разлетается на отдельные кусочки различной формы, т. е. ведет себя как хрупкое тело [287, с. 595]. [c.78]

Поведение полимеров при ударных нагрузках [c.379]

Главной проблемой при ударных испытаниях пластмасс является подбор таких условий эксперимента, которые бы наиболее точно моделировали реальные условия работы материала. В предыдущей главе обращалось внимание на то, что характер зависимости напряжений от деформаций на начальном участке в основном определяется скоростью нагружения, его длительностью и температурой. От этих же факторов существенно зависят и прочностные свойства пластмасс. Вообще говоря, оценки полимеров, полученные при низкоскоростных испытаниях, могут совершенно не совпадать с резуль-тата.ми высокоскоростных испытаний. Тем не менее следует ясно представлять, что поведение материала при ударных нагрузках — это только крайний случай проявления его механических свойств, другой крайний случай имеет место при долговременных испытаниях образца на ползучесть. Поэтому всякое качественное объяснение поведения материала при высокоскоростных деформациях должно согласовываться с результата.ми испытаний этого материала в самом широком диапазоне длительностей воздействия. [c.380]

При низких температурах, намного ниже температуры стеклования, многие полимеры, например полистирол и полиметилметакрилат, разрушаются хрупко. Однако такие полимеры, как поливинилхлорид и полиэтилентерефталат, способны к холодному течению. Кроме того, поведение этих полимеров при высокоскоростном растяжении также существенно отличается от поведения хрупко разрушающихся полимеров. Сначала рассмотрим прочностные свойства при ударных нагрузках хрупких полимеров. [c.392]

Полученные значения коэффициентов морозостойкости не могут характеризовать поведение резин, работающих в условиях ударных нагрузок или при периодической деформации. В таких случаях рекомендуется определять Тс полимера при разных частотах воздействия нагрузки. [c.166]

См. также обзор С. Стрелла Поведение полимеров при ударных нагрузках, в кн. Конструкционные свойства полимеров. Под ред. Э. Бэра, М., Химия , 1967, с. 379—400. — Прим. ред. [c.331]

Изложенные два механизма пластификации вытекают из современных представлений о модели макромолекулы полимера и ее поведении при деформации [2]. Нетрудно видеть, что указанные объяснения пластифицирующего действия пластификаторов основаны на молекулярном взаимодействии компонентов системы макромолекулы полимера—молекулы пластификатора. Молекулярный механизм этого действия описывается правилом мольных [3] или, в обобщеппом виде, правилом объемных [4] долей. Эта интерпретация явления пластификации справедлива во всех тех случаях, когда имеет место неограниченная совместимость пластификатора с полимером, т. е. когда пластификатор растворим в полимере. Однако для жесткоценных полимеров, в особенности, известны многочисленные случаи плохой или даже полной несовместимости пластификатора с полимером. В то же время и в таких случаях введением низкомолекулярных веществ в полимер достигают уменьшения хрупкости полимерного материала, что проявляется в наибольшей степени при пониженных температурах и при воздействии ударной нагрузки. [c.319]

Поливинилхлорид. В наиболее явном виде кинетические явления в процессах деформации полимеров в жидких средах проявляются при изучении механических характеристик в широком диапазоне скоростей деформирования. Такое исследование было проведено в работе [165], в которой наряду с изучением влияния жидких сред на механическое поведение ПВХ, была выявлена роль каучукового модификатора МБС (латекс на основе тройного сополимера метилметакрилат — бутадиен — стирол). ПВХ, содержащий 15 % МБС (МПВХ), действительно показывал высокую стойкость к ударным нагрузкам и заметно отличался от ПВХ по характеру микрорастрескивания при его растяжении в ААС. [c.122]

Исследованию поведения углепластиков при ударных нагрузках посвящен ряд работ [54, 94, 106]. Практическое отсутствие в таком материале области неупругой деформации исключает возможность залечивания возникающих трещин, а эффект расслаивания композита вдоль волокна резко ослабевает с ростом адгезии волокна к матрице. На рис. 2 показано, что в результате поверхностной обработки углеродного волокна увеличение прочности углепластика при сдвиге сопровождается соответствующим снижением его прочности при ударе [66]. Для повыщения ударной вязкости углепластиков предложен ряд способов, в частности покрытие поверхности волокон эластичным полимером [29, с. 289 117], применение комбинированных углеволокнистых композитов со стекловолокном [118—123], органическим волокном [124, 125] или металлической фольгой [2, с. 233]. Одним из недостатков углепластиков, по сравнению с боропластн-ками, является относительно невысокая прочность при сжатии. Исследование поведения углеродных волокон и углепластиков [c.173]

Исследования различных кристаллических полимеров показали, что изменение размеров сферолитов оказывает существенное влияние на механическое поведение полимерных тел. Это было обнаружено многими авторами при изучении сопротивления ударной нагрузке износостойкостипрочности и деформационного поведения в условиях различных видов механического нагружения [c.348]