Принцип температурно-временной эквивалентности

IV. Релаксационный спектр с несколькими стрелками де Ь твия й с учетом температурной зависимости собственных частот или времен жизни релаксаторов позволяет сразу ввести в рассмотрение принцип температурно-временной эквивалентности, который, в свою очередь, наиболее наглядно иллюстрирует природу релаксационных состояний полимеров. Понимание реальности трех физических (релаксационных) состояний, которые не являются ни фазовыми, ни агрегатными, дает ключ к пониманию практически всех механических, электрических и магнитных свойств полимеров, а значит, и к управлению ими. (Напомним, что стрелка действия была введена без конкретизации природы силового поля, в которое помещена система). В действительности можно говорить вообще обо всех физических свойствах, включая и те, которые связаны с фазовыми равновесиями и переходами [15, с. 176—270 22]. [c.73]

Достаточно сложный формализм релаксационной спектрометрии, сопряженный с использованием подчас довольно громоздких соотношений, может быть сделан вполне наглядным (разумеется, за счет потери строгости) при использовании модели стрелки действия и принципа температурно-временной эквивалентности. [c.282]

Рис. 7.7. Схема, иллюстрирующая простейшую форму принципа температурно-временной эквивалентности для податливости J (t) (а) и тангенса угла механических потерь tgo (a).

Поэтому величина ИХ = 1/Ое зависит от абсолютной температуры, т. е. постоянства Ое при больших временах м ожно добиться, понизив температуру или повысив Х, а при коротких временах воздействия — повысив температуру. Температурно-временную эквивалентность можно выразить следуюш,им образом чем ниже температура гибкоцепного полимера, те.м медленнее в нем развиваются процессы ползучести и релаксации, и наоборот. На рис. 6.7 этот принцип иллюстрируется графически на примере релаксации максвелловской модели. Если предположить , что А одинаково для всех X, то принцип температурно-временной эквивалентности будет выполняться для любых линейных вязкоупругих сред с дискретными или непрерывными спектрами времен релаксации. [c.149]

Наиболее простой способ применения принципа температурно-временной эквивалентности состоит в получении обобщенной кривой податливости . Ее строят, выбрав одну температуру и произведя горизонтальные смещения по логарифмической шкале времени так, чтобы кривые податливости, измеренные при других температурах, соединились (настолько плавно, насколько это возможно) в одну кривую при выбранной температуре. Такой способ построения обобщенной кривой близок, но не совпадает полностью с методом, принятым Ферри с сотрудниками. [c.137]

Выберем теперь некоторую фиксированную частоту v, которой соответствует время т, выражаемое через температуру формулой (1.18). Принцип температурно-временной эквивалентности означает замену функции q(r) на аналогичную по смыслу функцию <7 (Г), характеризующую температуры включения определенных групп релаксаторов. Включение соответствующих релаксаторов при заданной температуре происходит при условии v4i = 1 (см. [c.78]

На практике при изучении диэлектрической релаксации полимеров определяют температурно-частотные зависимости компонентов комплексной диэлектрической проницаемости. При этом в соответствии с принципом температурно-временной эквивалентности (ТВЭ) можно проводить измерения в режиме изменения температуры с малой по сравнению с изменением т скоростью при фиксированной частоте внешнего электрического поля (скорость изменения температуры образца меньше 19 К/мин). В другом случае фиксируется температура образца и меняется частота внешнего электрического поля. Этот случай экспериментально осуществить труд- [c.180]

С помощью принципа температурно-временной эквивалентности удается построить обобщенные кривые, простирающиеся на многие десятичные порядки по времени, что позволит прогнозировать вязкоупругие характеристики полимеров на длительное время их эксплуатации. Применение этого принципа по релаксации напряжений для полиизобутилена и ползучести для отвержденной эпоксидной смолы показано на рис. 8.5 и 8.6. Справа вверху рис. [c.129]

На принципе температурно-временной эквивалентности основано большинство экспериментов, имеющих целью прогнозировать долговечность полимерных материалов. [c.84]

ПРИНЦИП ТЕМПЕРАТУРНО-ВРЕМЕННОЙ ЭКВИВАЛЕНТНОСТИ [c.130]

Принцип температурно-временной эквивалентности в его простейшей форме сводится к утверждению о том, что проявления вязкоупругих свойств при одной температуре могут быть отождествлены поведением материала при другой температуре изменением только продолжительности воздействия. Более усложненные представления, которые приходится учитывать, требуют принимать во внимание изменение с температурой величины измеряемой реакции (например, податливости в опыте по ползучести). [c.130]

С изменением температуры весь релаксационный спектр смещается, поэтому, изменяя в определенном диапазоне время воздействия ( при фиксированной температуре, можно получить о полимере ту же информацию, что и при закрепленном времени воздействия (или частоте воздействия — в периодических процессах), но при варьировании температуры. Этот принцип, с конкретными применениями которого мы встретимся позже, называется принципом температурно-временной эквивалентности. [c.74]

В заключение следует подчеркнуть, что, строго говоря, при формулировке принципа температурно-временной эквивалентности было принято следующее необходимое упрощение. Предполагалось, что времена релаксации всех отдельных молекулярных процессов должны одинаково изменяться с температурой. С феноменологической точки зрения это означает, что с повышением температуры спектр распределения времен релаксации должен смещаться как единое целое по логарифмической временной оси в сторону малых времен. [c.143]

Принцип температурно-временной эквивалентности аналогичным образом можно применить к характеристикам ползучести. И в этом случае указанный принцип приводит к факторам сдвига, практически совпадающим со значениями, определяемыми для релаксации напряжений. [c.171]

Обычно увеличение скорости испытания приводит к такому же эффекту, как снижение температуры. Для каучуков с низкой плотностью поперечных связей этот эффект может даже описываться с помощью принципа температурно-временной эквивалентности (см. ниже). [c.182]

На рис. 7.8 представлены обобщенные кривые податливости, построенные с привлечением принципа температурно-временной эквивалентности путем сдвига вдоль оси ]g кривых податливости, построенных в логарифмических координатах. На рисунке показаны три серии [c.147]

Правило трансляции кривых, послужившее основой для формулировки принципа температурно-временной эквивалентности, равноценно утверждению, что все времена релаксации, описывающие данный релаксационный механизм, одинаково зависят от температуры и не зависят от времени воздействия. Этот принцип следует из теорий, описанных в предыдущих разделах (подробнее см. [31, 32]). [c.143]

На рис. .22 показаны обобщенные кривые податливости, построенные с привлечением принципа температурно-временной эквивалентности путем сдвига вдоль оси lgi кривых податливости, построенных в логарифмических координатах. В качестве температуры приведения выбрана температура Го = 20°С. На рисунке показаны три серии обобщенных кривых податливости, каждая из которых отображает поведение в условиях ползучести исходного и прогретого полиарилата, а также сетчатой системы, образованной при взаимодействии полиарилата с эпоксидом. [c.309]

К вопросу о прогнозировании вязкоупругих свойств полимеров. Рассмотрим некоторые вопросы прогнозирования вязкоупругих и прочностных свойств эластомеров. Так, если известны законы вязкоупругих процессов, протекающих во времени, то, изучив для данного полимера временную (частотную) или температурную зависимость какого-либо свойства, можно рассчитать остальные аналогичные зависимости для других свойств релаксационной природы. Определив на опыте релаксационный процесс при статическом режиме, можно рассчитать динамические свойства полимера или, изучив процесс во времени при какой-либо температуре, можно предсказать ход этого процесса при других температурах, используя так называемый принцип температурно-временной эквивалентности, который сформулировал Тобольский [79]. [c.85]

Правило трансляции кривых, послужившее основой для формулировки принципа температурно-временной эквивалентности, равноценно утверждению, что действие температуры Т на вязкоупругие свойства полимеров происходит независимо от времени / и физические свойства полимера (например, модуль высокоэластичности) могут быть выражены в виде функции [c.20]

Принцип температурно-временной эквивалентности применим к таким условиям опыта, при которых сами времена релаксации при заданной температуре не изменяются с течением времени. Так как время релаксации зависит не только от температуры, но и от структуры полимера, то изменение со временем означает изменение структуры полимера в процессе длительного наблюдения. Для данного релаксационного процесса принцип эквивалентности соблюдается, если время релаксации не зависит от времени наблюдения. Во многих случаях это условие верно с достаточным приближением. [c.21]

Принцип температурно-временной эквивалентности применяется при обработке данных по трению высокоэластических материалов и поэтому в дальнейшем будет неоднократно использоваться [49]. [c.23]

Достижение кинетически равновесной структуры в результате перемен температуры требует определенного времени, так что при быстрых изменениях температуры неизбежны и неравновесные состояния. При этом та или иная структура может быть достигнута путем изменения как температуры, так и длительности выдерживания полимера при определенной температуре. В этом сказывается одно из проявлений характерного для полимеров принципа температурно-временной эквивалентности. [c.78]

Свойство вязко-упругой модели тела, выражаемое температурно-временной аналогией, постулируется как принцип температурно-временной эквивалентности полимеров для практически важного диапазона изменения температур, соответствующего высокоэластическому состоянию. [c.115]

При промежуточных температурах или частотах, обычно называемых интервалом стеклования, полимер не является ни стеклообразным, ни каучукоподобпым. Он обнаруживает промежуточные значения модулей, является вязкоупругим телом и может рассеивать значительные количества энергии нри растяжении. Стеклование проявляется многими путями, например, в изменении объемного коэффициента термического расширения, который может применяться для определения температуры стеклования Т . Явление стеклования в значительной мере является центральным при рассмотрении механического поведения полимеров по двум причинам. Во-первых, существует концепция, связывающая принцип температурно-временной эквивалентности вязкоупругого поведения с температурой стеклования Т . Во-вторых, стеклование может быть изучено на молекулярном уровне такими методами как ядерный магнитный резонанс и диэлектрическая релаксация. Таким путем можно получить представление о молекулярной природе вязкоупругости. [c.24]

Времена релаксации непосредственно зависят от температуры через фактор 1/Г, через величину пР, определяющую среднеквадратичное расстояние между концами цепи в состоянии равновесия (эта величина может изменяться в зависимости ог разности энергетических уровней разных конфигураций) и через изменение коэффициента трения г1о. Величина т)о в сильной степени изменяется с температурой и наиболее существенно влияет на значения Тр. То обстоятельство, что каждое время релаксации Тр в соответствии с излагаемой теорией характеризуется одинаковой температурной зависимостью, является подтверждением выполнения требований термореологически простого поведения, что дает теоретическое обоснование принципа температурно-временной эквивалентности. [c.151]

Преде йьное механическое поведение эластомеров с низкой плотностью поперечных связей оказывается достаточно простым. Смит [13] показал, что предельные механические характеристики этого класса полимерных материалов подчиняются принципу температурно-временной эквивалентности точно так же, как и адеструктивные-напряжения, возникающие вследствие вязкоупругости среды. [c.183]

Результаты исследования ползучести, полученные при разных температурах испытания и нагрузках, были обобщены с привлечением принципа температурно-временной эквивалентности [76] путем сдвига вдоль оси логарифма времени кривых податливости, также построенных в логарифмических координатах (рис. 5.10). Температура приведения была выбрана равной 298 К. Отчетливо видно, что, хотя наибольший временной диапазон работоспособности в условиях ползучести имеет немодифицированный полимер, сужение этой области при введении каучука довольно незначительно. Таким образом, на основе модифицированных каучуком ЭП (учитывая их высокую ударопрочность) возможно получение конструкционных материалов, работо- [c.98]

Сочетание обобш енного уравнения ( 111.19) с уравнением Аррениуса приводит к принципу температурно-временной эквивалентности, который устанавливает эквивалентность влияния температуры и продолжительности воздействия. Например, при механических воздействиях на материал долговечность его определяется соотношением [c.340]

Принцип температурно-временной эквивалентности использовался нри прогнозировании поведения эпоксидных литьевых композиций, термопластов, полисульфонов по результатам ускоренных испытаний [4, 16, 17]. [c.340]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология