Механические свойства растянутого кристаллического каучука

Каучук аморфен, но при растягивании его появляется текстура вдоль оси растяжения, что впервые наблюдал Катц (1925). После прекращения растяжения кристаллическое состояние исчезает через — 1 час. Механизм кристаллизации каучука еще неясен. Возможно, что кристаллики полимера изопрена имеются и в не-растянугом каучуке, по вследствие впитывания низшего полимера они сильно деформированы при растяжении эти кристаллики ориентируются и получают более правильное строение, отдавая впитанные углеводороды (Марк, 1929). Ячейка решетки растянутого каучука состоит из (С5Нд)8. Синтетический каучук не дает кристаллизации при растяжении, что обусловливает некоторое различие в механических-свойствах. Можно думать, что получение синтетического каучука, дающего при растяжении текстуру, подобную текстуре естественного, явилось бы важным успехом. [c.202]

МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА РАСТЯНУТОГО КРИСТАЛЛИЧЕСКОГО КАУЧУКА [c.126]

В сильно растянутом кристаллическом состоянии сырой каучук приобретает свойства, близкие к свойствам волокон. Его разрывная прочность в направлении растяжения значительно больше, чем в поперечном направлении. Если в полоске сильно растянутого кристаллического каучука сделать небольшой продольный разрез, то полоска легко разорвется по всей длине. Если тот же материал охладить в жидком азоте и ударить по нему молотком, структура поверхности разлома окажется волокнистой, напоминающей структуру разлома древесины (рис. 6.11). Такое изменение свойств в различных направлениях, или так называемая механическая анизот тропия, является прямым следствием высокой молекулярной ориентации в растянутом кристаллическом полимере. [c.127]

Одно из уникальных свойств полимеров — эластичность — можно объяснить в рамках простой гауссовой модели. Эластичность — это способность к большим обратимым деформациям. Механические свойства полимеров, как и др тих упругих материалов, описываются законом Гука. Однако наибольшая величина деформации, которую материал способен выдержать без разрущения, у полимеров на несколько порядков больше, чем у обычных твердых тел. Предел упругих деформаций стали или стекла составляет несколько процентов, тогда как у эластичного полимера, например каучука, он выражается сотнями процентов. В обычных материалах упругая деформация возникает в результате небольшого (на проценты) изменения межатомных расстояний и углов кристаллической решетки. Очевидно, что эластичность невозможно объяснить таким механизмом деформации. Гигантские величины обратимых деформаций полимерных веществ обусловлены тем, что при действии деформирующего усилия (например, растяжения образца) происходит распрямление молекулярных цепей, а при снятии деформирующего усилия цепи вновь сворачиваются в клубки. Сворачивание в клубки происходит не потому, что в распрямленной цепи возникли какие-либо напряжения (типа тех, что появляются в растянутой стальной пружине). Таковые просто отсутствуют. Состояние и распрямленной, и свернутой в клубок цепи механически одинаково устойчиво. Не существует сил, которые делали бы предпочтительным одно из таких состояний. Причина сворачивания цепи в клубок иная — вероятностная. Существует один способ так расположить звенья цепи, чтобы макромолекула приобрела максимально возможный размер, равный ее контурной длине гЫ. В го же время имеется множество вариантов (порядка 3 ) такого расположения звеньев, при котором расстояние между концами макромолекулы станет равно ее среднестатистической величине К = Каждый из вариантов изогнутого состояния реализуется при тепловом движении звеньев с той же вероятностью (частотой), что и единственное состояние предельно вытянутой молекулы, поэтому растянутый клубок непременно перейдет в одно из многочисленных свернутых состояний под влиянием только лишь теплового движения звеньев. [c.730]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология