Быстрая высокоэластическая деформация и а-процесс релаксации

Как известно [7], эластомеры характеризуются двумя основными релаксационными механизмами. Один из них, а-процесс (рис. 12.6), связан с молекулярной подвижностью свободных сегментов и цепей, не входящих в микроблоки надмолекулярных структур. Он ответствен за релаксационные процессы в переходной области от стеклообразного к высокоэластическому состоянию и за быструю высокоэластическую деформацию выше температуры стеклования. Другой механизм относится к Я--процессам (>,1, 2 и Хз), наблюдаемым на высокоэластическом плато и ответственным за медленную высокоэластическую деформацию. Эти релаксационные механизмы объясняются термофлуктуационной природой различных типов микроблоков (упорядоченных микрообластей) в эластомерах. Процессы Я-релаксации характеризуются различными временами релаксации с одной и той же энергией активации. В сшитых эластомерах кроме а- и Я-процессов при высоких температурах наблюдается химическая релаксация (6-процесс), а в полярных эластоме- [c.341]

В эластомере выше Тс действуют два основных релаксационных механизма. Один из них, а-процесс (см. рис. 7.2), связан с молекулярной подвижностью свободных сегментов и цепей, не входящих в микроблоки надмолекулярных структур (физические узлы). Он ответственен за релаксационные процессы в переходной области от стеклообразного к высокоэластическому состоянию и за быструю высокоэластическую деформацию выше температуры стеклования. Другой механизм относится к Я-про-цессам (см. рис. 7.2), наблюдаемым в области высокоэластического плато и ответственным за медленную высокоэластическую деформацию. Процессы А-релаксации возникают благодаря существованию в полимере различных типов микроблоков (упорядоченных микрообластей) термофлуктуационной природы. Эти процессы характеризуются различными временами релаксации и одной и той же энергией активации. Они играют основную роль в разрушении эластомеров. [c.228]

Быстрая высокоэластическая деформация и а-процесс релаксации [c.119]

Кинетика развития-высокоэластической деформации эластомеров и их концентрированных растворов характеризуется четким разделением быстрой и медленной стадии деформации, ибо время запаздывания, характеризующее быструю деформацию, отличается на 8—10 порядков от времени, характеризующего последующую медленную высокоэластическую деформацию (ползучесть). Аналогичное четкое разделение двух видов деформации наблюдается для процесса свободного сокращения предварительно деформированных образцов. Согласно данным релаксационной спектрометрии, из структурной модели эластомеров ясно, что быстрой деформации соответствует а-переход со средним временем релаксации свободных сегментов порядка 10- —10 с (при 293 К), а медленной физической релаксации в этих же условиях соответствуют Яг-процессы с временем релаксации 10 —10" с. Следовательно, в эластомерах [c.132]

Однако при дальнейшем понижении температуры, увеличение времен релаксации столь значительно, что время воздействия становится малым по сравнению с ними. Это означает, что релаксационные процессы с понижением температуры замедляются настолько, что практически исчезают. Однако в то время как при высоких температурах релаксация происходила в основной своей части так быстро, что развивающаяся деформация практически мгновенно достигала предельной величины, а остающейся релаксирующей частью можно было пренебречь, при низких температурах релаксация протекает настолько медленно, что высокоэластической деформацией можно пренебречь по сравнению с упругой, что соответствует стеклообразному состоянию. [c.61]

Быстрая (при < 1 с) и медленная (при > 1 с) высокоэластическая деформация описывается одним и тем же уравнением (4.19) отличие заключается в значениях констант С и г . Последняя на 8—10 порядков меньше для быстрой деформации, чем для последующей медленной. Очевидно можно быструю деформацию отнести к -процессу, а медленную к А,-процессам релаксации, так как различие времен релаксации этих процессов для эластомеров также составляет 8—10 порядков (см. гл. 3). [c.126]

Из экспериментальных данных этого раздела, а также гл. 3 следует, что у эластомеров четко различают два механизма высокоэластической деформации, которым соответствуют два типа релаксационных процессов с разными скоростями быстрые (а-релаксация) и медленные (Х,-ре-лаксация). [c.127]

Рассмотрим, как проявляется релаксационный характер высокоэластической деформации при растяжении и сокращении образца аморфного эластомера. Равновесная кривая представлена на рис. 3.6. Она получена при длительной выдержке образца при каждой степени растяжения, т. е. когда процессы молекулярной перестройки прошли полностью. Если же растяжение, а затем сокращение проводить быстрее, т. е. в условиях, когда время вы держки при каждой степени растяжения меньше времени релаксации эластомера, то кривые нагружения и разгружения образца не совпадают друг с другом (при нагружении и сокращении в равновесных условиях деформирования получается одна кривая). Типичная зависимость представлена на рис. 3.7. [c.90]

Наоборот, в высокоэластическом состоянии полимеров релаксация протекает столь быстро, что реализуемая деформация в основной своей части практически мгновенно достигает предельной величины, а остающейся частью релаксационных процессов с их большими временами можно пренебречь. Из этого следует, что релаксационные процессы проявляются весьма слабо [c.149]

Ориентация и кристаллизация приводят к существенному изменению свойств термопласта в литьевых изделиях. При ориентации полимеров различают процессы, связанные с деформацией цепей, и процессы, связанные с ориентацией цепных молекул как самостоятельных структурных единиц. Оба эти процесса могут протекать одновременно, но с различными скоростями. Наиболее быстро происходит ориентация за счет деформации цепей, и лишь через большой промежуток времени, сопоставимый с временем релаксации всей макромолекулы, — ориентация самих цепей Ориентация участков цепных молекул обычно осуществляется при высокоэластической деформации полимера, а ориентация самих макромолекул связана с необратимыми деформациями, развивающимися в вязкотекучем состоянии. [c.137]

Эти зависимости объясняются особенностями релаксационных свойств ПВХ. Как было показано в работе [1], спектры релаксации ПВХ не зависят от степени вытяжки до достижения максимальных напряжений (максимальной высокоэластической деформации). Поэтому при одинаковой температуре обработки в волокнах, вытянутых в различной степени, происходит релаксация процессов, доля которых в общем спектре одинакова. Соответственно усадка, которая является относительной величиной, остается постоянной. При очень высоких степенях вытяжки в волокне происходит интенсивная перестройка структуры, что, в свою очередь, приводит к уменьшению высокоэластической деформации и напряжений. В этом случае, а также при повышении температуры во время вытяжки завершается часть быстрых релаксационных процессов, спектр релаксации как бы обрезается, усадка волокна уменьшается. [c.410]

Полимерный материал можно подвергнуть высокотемпературной вытяжке при температуре, когда изменение конформации макромолекул происходит достаточно легко и быстро, т. е. когда полимер обнаруживает значительные высокоэластические деформации. После того как развилась значительная высокоэластическая деформация, практически всегда сопровождающаяся вязким течением в материале, полимер можно охладить так, чтобы существенно увеличились времена релаксации. При этом наиболее медленные релаксационные процессы, связанные с изменением конформации макромолекул, могут настолько замедлиться, что при данной (пониженной) температуре вовсе не смогут осуществиться за конкретный период наблюдения. Ориентированная структура окажется, таким образом, зафиксированной. [c.221]

В быстро нагруженном или деформированном при комнатной температуре эластомере вначале развиваются быстрые релаксация напряжения или деформация, которые длятся малые доли секунды, при этом модуль очень быстро меняется от Ед до g. Затем развиваются более медленные релаксационные процессы, приводящие к уменьщению модуля от E q до Еа,. Одним из методов измерения модулей упругости Ео и Eq является определение скорости распространения упругих колебаний, например, ультразвуковых в полимере, находящемся в стеклообразном (для измерения о) или в высокоэластическом состоянии (для измерения д). В этих двух случаях затухание колебаний достаточно мало, и с некоторым приближением можно использовать известную формулу молекулярной акустики [c.122]

Выше мы отмечали, что во всех полимерных расплавах существует пространственная структура, образованная вторичными (ван-дер-ваальсовыми) связями. Еще раз оговоримся, что, несмотря на наличие этих связей, расплав полимера является истинной жидкостью в том смысле, что даже самые малые напряжения сдвига вызывают необратимую деформацию — течение. Однако при этом вязкость расплава очень велика. Существование пространственной структуры, образованной физическими связями, не препятствует этому течению, поскольку процесс разрушения связей под воздействием теплового движения молекул протекает достаточно быстро. Поэтому при малой скорости деформации расплавы не обнаруживают никаких эластических свойств, ибо скорость релаксации высокоэластических деформаций выше скорости их накопления. Входовые эффекты, соответствующие малым скоростям деформации, оказываются настолько малы, 86 [c.86]

Принимая 8упр т и Аи постоянными, можно подсчитать значения бобщ для разных времен и температур. Расчет показывает, что деформация развивается постепенно и достигает равновесного значения тем скорее, чем выше температура (рис. 5.5). Этот вывод хорошо согласуется с опытными данными, приведенными на рис. 5.4, и объясняется тем, что с повышениегу температуры время релаксации уменьшается, т. е. вследствие увеличения интенсивности теплового движения звеньев их перегруппировки происходят быстрее. Из.менение температуры должно сказываться на скорости релаксационных процессов. Таким образом, высокоэластическая деформация зависит не только от приложенного напряжения, но и от времени его действия t. [c.144]