Динамическая вязкоупругость

Особенности акустической спектроскопии полимеров очень своеобразно проявляются при исследовании динамических вязкоупругих свойств полимеров в широком интервале температур и частот. [c.267]

В-третьих, существует очень тесная корреляция между величинами и у динамическими (вязкоупругими, или релаксационными характеристиками полимерных систем, так что Тя может определяться из равенства [c.280]

Приведенные выше формулы удовлетворительно (по крайней -мере качественно) описывают динамические вязкоупругие свойства полимеров. [c.243]

Для проверки гипотез о природе наблюдаемых релаксационных явлений были проведены исследования сдвиговых вязкоупругих свойств некоторых из перечисленных выше растворов методом измерения комплексного коэффициента отражения поперечной звуковой волны от границы раздела жидкость — твердая среда [16]. Так как теории акустического поглощения и динамических вязкоупругих свойств растворов полимеров основаны на одной и той же модели гауссовых субцепей, то согласно теоретическим представлениям следует ожидать, что релаксация сдвиговой и объемной вязкостей должна иметь место на одних и тех же частотах. Однако измерения показали [17] (рис. 1), что динамическая сдвиговая вязкость растворов ПС и ПИБ не зависит от частоты в интервале от 30 до 150 МГц, и ее значение в пределах погрешности эксперимента совпадает с высокочастотным предельным значением Дг оо, [c.188]

Динамические вязкоупругие свойства композиций ПВХ с СКН-40 изучались методом вынужденных резонансных колебаний консольно-закрепленного образца (см. гл. 3). [c.129]

Наиболее общим методом описания вязкоупругого поведения полимеров является, по-видимому, метод, основанный на решении уравнения последействия Больцмана — Вольтерры. Однако для описания динамических вязкоупругих и акустических свойств полимеров этот метод применяется крайне редко. [c.248]

Анализ формул (114) и (115) показывает, что единичная модель Максвелла не может быть использована для описания акустических, или, как их иногда называют, динамических вязкоупругих свойств полимеров. Действительно, из формулы (114) видно, что в случае предельно низких частот (при сот- 0) С - 0. Таким образом, в этой модели динамический модуль упругости не имеет отличного от нуля конечного значения при т -> О, что противоречит экспериментальным данным и указывает на некорректность использования данной модели для описания акустических свойств вязкоупругих тел. Кроме того, для этой модели tg б = 0"/0 = 1/сот. Следовательно, tg б не имеет максимума, что также плохо согласуется с экспериментальными данными. [c.35]

Хотя вязкоупругие функции сравнительно легко находятся из спектров, обратный процесс труден п обычно требует применения метода последовательных приближений, как описано в гл, 4. Однако если динамические вязкоупругие функции выражаются математическими формулами, то спектры могут быть получены непосредственно из этих функций с помощью подстановок, использующих алгебру комплексных чисел [1,2] и выведенных Фоссом и Кирквудом [15] для аналогичного случая диэлектрических свойств. Для нахождения Н по известным С или С" служат соотнощения [c.72]

ПАВ оказывают влияние и на динамические вязкоупругие свойства эпоксидных и эпоксидно-каучуковых полимеров [110]. Особенно чувствителен к их содержанию р-переход. По мере увеличения количества ПАВ интенсивность этого перехода уменьшается, а его вершина смещается в сторону меньших температур испытания. Первый эффект [c.115]

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]

Таким образом, оказывается, что измерения предела прочности не характеризуют в достаточной мере условий разрушения материала, которые определяются структурными изменениями при предшествуюшем разрыву нагружении. Известно лишь очень ограниченное число экспериментов, в которых изучалось изменение вязкоупругих свойств полимера при нагружении до разрушения. Тем не менее имеющиеся результаты весьма интересны. Так, Нильсен [3] при исследовании образцов армированного стекловолокном полиамида обнаружил, что при деформациях, предшествующих разрушению, происходит заметное увеличение тангенса угла механических потерь и снижение модуля упругости. Поскольку частично кристаллические полимеры можно рассматривать как двухфазные системы, естественно предположить, что аналогичные изменения механических характеристик должны наблюдаться также в неармированных частично-кристаллических полимерных волокнах. Поэтому мы решили провести систематическое исследование динамических вязкоупругих свойств таких материалов в условиях, приводящих к разрушению образца. [c.42]

Одним из основных методов исследования молекулярного движения в полимерах является изучение температурных зависимостей параметров, характеризующих динамические вязкоупругие свойства. Наиболее важным в этом смысле является изучение зависимости динамического модуля, скорости звука, tg6, модуля потерь от температуры. [c.94]

Изучение динамических вязкоупругих свойств растворов макромолекул, как сравнительно низкочастотных и крупномасштабных (динамическое двойное лучепреломление в стационарном потоке), так и высокочастотных и мелкомасштабных (диэлектрическая ралаксация, высокочастотная динамическая вязкость — сдвиговая и объемная) указывает на необходимость введения важной динамической характеристики макромолекул - внутренней вязкости. Эта характеристика учитывает дополнительные внутрицепные процессы диссипации энергии, не связанные непосредственно с наличием внешней вязкой среды (матрицы, растворителя). Ш существование внутренней вязкости впервые указано В. Куном и Г. Куном. [c.47]

Эпоксидные смолы ввиду их широкого применения являются объектами многих исследований. Тем не менее имеется сравнительно небольшое число работ , посвященных изучению динамических вязкоупругих свойств эпоксидных смол. Подробные исследования некоторых сшитых эпоксидных смол были проведены автором и его сотр. - Ч Измерения проводились методом вынужденных резонансных колебаний в диапазоне частот 20— 2000 гц. [c.224]

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]

Динамические вязкоупругие свойства ряда отвержденных полиэфирных смол показаны на рис. 9. Усталостная прочность смолы ПН-1 при 1 млн. циклов Составляет 105—115 кгс/см . [c.127]

Рис. 1У.7. Схематическое изображение характерных точек динамических вязкоупругих функций при переходе из области вязкотекучего состояния к плато высокоэластичности.

Динамическая вязкоупругость и, в частности, обусловленные ею динамические потери, могут быть охарактеризованы с помощью комплексного модуля. Зададим модели Максвелла деформацию по гармоническому закону, выраженному функцией с комплексной переменной [c.87]

Основными параметрами, характеризующими динамические вязкоупругие свойства полимеров, являются компоненты ко мплексных модулей упругости динамические модули упругости и модули потерь, а также тангенс угла механических потерь tgo. Динамические вязкоупругие свойства полимеров обычно изучаются при использовании низкочастотных акустических колебаний и могут рассматриваться как низкочастотные а-кустические свойства. [c.257]

При промежуточных частотах, когда размеры образцов в одном из направлений не малы по сравнению с длиной волиы (как это требуется для методов, описанных в 3—6) и не велики по сравнению с л (как это требуется для измере-Н п"1. методо.м бегущей волны, оп])санным в настоящем параграфе), можно использовать резонансные колебания самого образца для определения динамических вязкоупругих свойств. Хотя этот метод иногда применяется для мягкнх вязкоупругих тел и даже для вязкоупругих жидкостей, значительно чаще он при.меняется. для л<сстких вязкоупругих тел поэтому он рассматривается в следующей главе. [c.151]

Если влияние давления на вязкость при установившемся течении известно из эксперимента, то метод приведенных переменных можно использовать для предсказания влияния давления на динамические вязкоупругие свойства, применяя соотношение Ор = т]ро/т1ор, аналогичное (П.12), где индекс О относится к атмосферному давлению. Этот метод был успешно применен Барлоу и Лэмбом [84] к данным высокочастотных динамических измерений, проведенных со смазочными маслами. [c.272]

Внутреннюю вязкость в многосегментные динамические вязкоупругие модели цепи впервые ввел Сёрф [74]. Позже де Жен высказал гипотезу о возможности второго механизма внутреннего трения в макромолекулах в растворе [21, с. 222]. Согласно де Жену, дополнительная диссипация энергии происходит [c.47]

Полученные результаты для дисперсионной зависимости г (А ) могут быть легко поняты и проиллюстрированы на динамической вязкоупругой гантельной модели (рис. 11.5). Сопоставим каждой нормальной моде вязк0 01ругую гантель, размеры которой имеют порядок области периодичности данной нормальной моды [т. е. А(А ) я(Аг)]. [c.68]

Формулы (173) и (174) справедливьГи для температурных переходов релаксационного типа, определяемых по изменению других динамических вязкоупругих функций. Температурные переходы могут определяться по температурной зависимости максимумов модуля потерь или податливости потерь, по изменению температурного коэффициента скорости звука , по точке перегиба на температурной зависимости динамического модуля упругости. В гл. 2 были выяснены причины, по которым максимумы различных вязкоупругих функций, соответствующие одному и тому же релаксационному процессу, оказываются расположенными при разных температурах. Заметим, что при наиболее низкой температуре всегда наблюдается температурный переход, фиксируемый по изменению температурного коэффициента скорости звука. Этот переход соответствует температуре, выше которой [c.99]

Динамические вязкоупругие свойства ПВХ подробно изучены в работахВ работе показано, что -максимум в ПВХ расположен вблизи 90 °С, однако авторам удалось измерить лишь низкотемпературную ветвь этого пика. Используя литературные данные, а также собственные экспериментальные результаты, Пеззин и Паг-лиари построили график зависимости Ig/т = [c.106]

Так как = J /J, то очевидно, что зависимость tgб от X определяется тем, какая из двух функций, J или J", сильнее зависит от х. Оба эти параметра (7 и J" при выполнении условий (198) и (199) убывают с ростом X. Однако при Т у аморфной прослойки податливость потерь более сильно зависит от х, чем J. Поэтому в данном случае tg б должен уменьшаться с ростом степени кристалличности. Поскольку Е" = tgб, то очевидно, что при возрастании Е и убывании tg б при увеличении х возможен случай, когда Е" будет возрастать с ростом степени кристалличности. Можно ожидать, что такая зависимость Е" от х наиболее вероятна, когда максимум Е", соответствующий размораживанию сегментального движения, находится при температуре, превышающей на несколько десятков градусов. Таким образом, различный характер зависимости Е" и J" от степени кристалличности, обнаруженный Греем и Мак-Крумом для политрифторхлорэтилена, соответствует нормальной зависимости динамических вязкоупругих функций от степени кристалличности. [c.157]

Для объяснения эффективного снижения подвижности макромолекул в полибутадиеновой фазе необходимо обратить внимание на межфазные области между доменами, построенные целиком из полистирола, и собственно полибутадиеновой сплощной средой. Наличие сравнительно больших межфазных областей смещанного состава, разделяющих полистирольные домены и полибутадиеновую матрицу, было продемонстрировано на основании анализа динамических вязкоупругих свойств сополимеров [25, 26], по результатам измерений Тд [27, 28], а также методом рассеяния рентгеновских лучей под малыми углами [29, 30]. Майер [31] и Гельфанд [32, 33, 34] провели термодинамическое рассмотрение влияния молекулярной массы и формы доменов на толщину межфазного слоя и его объемное содержание. Если основываться на расчетах Кибла [35], то для блок-сополимера следует ожидать очень большой площади межфазного слоя (порядка 150 см см ). Это весьма высокое значение удельной площади отражает тот факт, что 3,34-10 доменов помещаются в 1 см полимера, причем каждый из этих доменов окружен межфазным слоем, разделяющим фазы чистого полистирола и полибутадиена. Согласно оценкам Майера [31], примерно 40 % блок-сополимера с молекулярными массами блоков 13300 — 75400 — 13 300 (т. е. несколько более короткими, чем в образце ТК 41-2443) образует смешанную фазу в пределах довольно толстого межфазного слоя. [c.255]

Ход частотных зависимостей динамических вязкоупругих функций (компонент комплексного модуля упругости, измеренного при сдвиговых деформациях) в области перехода от вязкотекучего состояния к плато высокоэластичности схематично представлен на рис. IV.7, на котором опущена переходная эластовязкая область, практически играющая незначительную роль для монодисперсных полимеров. Для всего полимергомологического ряда полистиролов некоторые константы, опредляемые из рис. IV.7, остаются постоянными, а именно [c.152]

Снятие температурной или частотной зависимости динамических вязкоупругих свойств позволяет получать своего рода механические спектры полимеров, поскольку каждый тип молекулярного движения связан с определенвыи молекулярным процессом. [c.97]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология