Высокоэластические деформации

Вулканизация каучуков — это частный случай сшивания линейных полимеров, в процессе которого макромолекулы соединяются поперечными химическими связями с образованием пространственной трехмерной вулканизационной сетки. В подобной структуре макромолекулы не способны к необратимому перемещению друг относительно друга (деформация сдвига), вследствие чего резины, в отличие от каучука, теряют свойства текучести, сохраняя, однако, в широком диапазоне температур способность к высокоэластической деформации. [c.439]

Высокоэластическая деформация вызвана изменением конформаций макромолекул и связана с изменением сегментального теплового движения макромолекул в приложенном поле сил. При одноосном растяжении полимера макромолекулы стремятся распрямиться и ориентироваться вдоль направления действия сил. После снятия нафузки под влиянием теплового движения постепенно восстанавливается первоначальная среднестатистическая конформация макромолекул. Время, необходимое для перехода системы в равновесное стабильное состояние (время релаксации), в зависимости от выбранных условий и жесткости макромолекул может составить от 10 с до 10 лет. [c.134]

Рис. 208. Зависимость высокоэластической деформации полиметилметакрилата от температуры при различных частотах периодически действующей нагрузки (1, 10, 100 и 1000 колебаний в минуту).

Термодинамику процессов высокоэластической деформации принято выражать следующими приближенными соотношениями. Рассматривая процесс деформации как процесс, происходящий при постоянных температуре и объеме, можно воспользоваться уравнением (VII, 20) [c.575]

Уравнения (2) и (3) лежат в основе всех современных представлений о высокоэластическом состоянии полимеров. Они позволили объяснить важнейшие черты высокоэластической деформации — малое значение (0,1 10 МПа) модуля Юнга резин, рост его с повышением температуры и с ростом степени сшивания эластомеров. [c.48]

В сдвиговом поле реализуются достаточно большие высокоэластические деформации, обусловливающие возникновение аксиальных растягивающих напряжений (эффект Вайссенберга), В условиях кругового течения, например в зазоре между коаксиальными цилиндрами, раствор или расплав полимера как бы стягивается силами, возникающими при появлении нормальных напряжений. Они противодействуют как силе тяжести, так и центростремительной силе (рис. 4.11). [c.180]

Выражением релаксационного характера механических свойств полимеров являются гакие широко известные факты как трудность достижения равновесного значения высокоэластической деформации, медленное увеличение деформации при постоянной нагрузке (ползучесть), убывание напряжения со временем в деформированном образце (релаксация напряжения), различие в напряжении при одной и той же величине деформации в случае нагружения и в случае разгружения (механический гистерезис и связанные с ним тепловые потери), отставание при периодическом деформировании деформации от напряжения и, как следствие этого, существование так называемого тангенса угла механических потерь. [c.41]

Для устранения или уменьшения остающейся высокоэластической деформации можно в соответствующих случаях использовать те или другие пути увеличения скорости релаксации (повышение температуры, повышение давления, увеличение промежутка времени их действия, введение пластификатора) или даже использовать одновременное действие двух или большего числа таких факторов. [c.592]

Молекулярная масса и молекулярно-массовое распределение. Важнейшим молекулярным параметром, определяющим физические и технические свойства полимеров, в частности, их способность к высокоэластической деформации, является длина молекулярных цепей, которая обычно характеризуется степенью полимеризации Р, т. е. числом мономерных звеньев, входящих в цепь, или молекулярной массой М, равной М = Рт, где т — молекулярная масса мономерного звена. Величина молекулярной массы эластомеров обычно имеет порядок 10 —10 , хотя в последнее время для получения различных резиновых изделий все шире используются так называемые низкомолекулярные полимеры с М порядка 10 —Ю". [c.21]

Рис. 202. Температурная зависимость высокоэластической деформации полиизобутилена разной степени полимеризации (Р)

Если к какому-нибудь твердому телу приложить силы извне, то это вызывает ту или иную деформацию тела (растяжение, сдвиг, изгиб и пр.) или приводит к его разрушению. Различают упругую и пластическую деформации . Пределом упругости называют наибольшее напряжение, при котором еще не возникает остаточной (пластической) деформации. Одним из видов упругой деформации является высокоэластическая деформация. [c.572]

При экструзии концентрированных растворов и расплавов полимеров через капилляры высокоэластическая деформация (см. рис. 3.7) существенно влияет на динамику формирования стабильного профиля скоростей, приводя к росту 1 . Это обусловливает значительную потерю напора уже на входе, Л/ вх- и потери напора на входе в трубу (капилляр) могут быть приравнены к дополнительному перепаду давления в гипотетическом капилляре (трубе) такого же диаметра, DJ, как и тот. по которому экструдируется жидкость, но с длиной, большей на тЯ. В связи с этим суммарное напряжение сдвига с учетом входового эффекта может быть вычислено по формуле [c.177]

Релаксационный характер деформации полимеров необходимо учитывать и при исследовании термомеханических кривых ( 236). Полная высокоэластическая деформация данного полимера при одинаковой нагрузке довольно слабо зависит от температуры, но скорость достижения этого состояния сильно возрастает с [c.581]

Несминаемость тканей обусловлена проявлением вынужденной эластичности. Чем больше доля высокоэластической деформации волокна в стеклообразном состоянии, тем меньше его сминаемость. Малая сминаемость тканей типа стирай - носи объясняется проявлением значительной высокоэластичности в волокне из полиэтилентерефталата при комнатной температуре. [c.136]

Изучение пластичности и текучести полимеров затруднено тем, что при этих процессах чрезвычайно трудно избежать одновременно протекающей упругой или высокоэластической деформации, которая накладывается на пластическую деформацию или течение. При малой скорости релаксации освободиться от влияния их или хотя бы достаточно надежно учесть это влияние большей частью представляет значительные трудности. [c.591]

Рис. 207. Изменеиие скорости развития высокоэластической деформации ири постоянном напряжении

Горизонтальная площадка на термомеханической кривой обусловлена способностью полимерных цепей к конформационным переходам и появляется лишь тогда, когда молекула приобретает гибкость. В промежутке между Тс и полимерный материал способен к высокоэластическим деформациям подобно каучуку. Это - температурная область высокоэластичности. [c.132]

Высокоэластическая деформация полимера в стеклообразном состоянии получила название вынужденно-эластической (по Александрову). [c.135]

С увеличением температуры возрастает величина высокоэластической деформации, в связи с чем уменьшаются предел прочности, модуль упругости и остаточные, напряжения в эпоксидном цол имере (табл. 1П.З). [c.111]

Полимеры, способные преимущественно к высокоэластической деформации при комнатной температуре (различные карбоцепные каучуки, полиуретаны, полисилоксаны и пр.), называются эластомерами. [c.132]

Замедленное восстановление формы, обусловленное высокоэластической деформацией, так называемая память формы , имеет практическое значение при эксплуатации изделий из полимеров. [c.134]

Область высокоэластического состояния находится между и а область вязкотекучего состояния - между Tj и Т , где Гн - температура, выше которой полимер течет как ньютоновская жидкость. При Гхр проявляется только упругая деформация, а при Гн - только пластическая. Во всем остальном температурном диапазоне от Т , до Tji происходит высокоэластическая деформация, обусловленная гибкостью макромолекул (см. рис. 3.7). В стеклообразном состоянии преобладает упругая деформация, однако имеют место также высокоэластическая и пластическая. [c.135]

Величину высокоэластической деформации евэ (см. рис. 3.7) необходимо учитывать при анализе течения растворов и расплавов. С увеличением молекулярной массы полимера возрастает Яу/ [c.183]

В работах Ю. С. Лазуркина было показано, что в интерьале между температурами стеклования и хрупкости (т. е. ниже температуры стеклования) полимеры под действием больших внешних сил могут подвергаться значительным деформациям без разрушения. Такие деформации коренным образом отличаются от обычной пластической деформации, так как исчезают при нагревании разгруженного образца. Это явление получило название вынужденной эластичности. Оно обусловлено высокоэластической деформацией полимера, вызываемой действием больших внешних сйл при температуре ниже температуры стеклования, так как в этих условиях снижается энергия активации молекулярных перегруппировок, [c.587]

Здесь С — константа. Показатель степени лежит в интервале 0,666 < а < 1. Значение а = 2/3 соответствует полностью обратимой упругой деформации в точках контакта а 1 указывает в соответствии с выражением (4.3-3) на существование пластической деформации. Промежуточные значения соответствуют, следовательно, присутствию определенной доли высокоэластической деформации. Если это предположение справедливо, то площадь фактического контакта должна зависеть от нормальной нагрузки, продолжительности контакта, температуры и скорости скольжения. Как будет показано ниже, все эти эффекты в действительности имеют место. [c.86]

Описанный выше процесс сдвига и вращения приводит к чисто сдвиговому или экстенсивному течению (см. разд. 6.8). Следует, однако, отметить, что реализовать установившееся экстенсивное течение на достаточно продолжительный срок, требуемый для достижения больших высокоэластических деформаций, чрезвычайно трудно. В разд. 11.7 будет показано, как можно преодолеть это затруднение с помощью статического смесителя Росса. [c.375]

На рис. 13.12 показана зависимость ВЭВ = О/Оо и вязкости ц (у) от скорости сдвига. Уменьшение вязкости сопровождается увеличением ВЭВ экструдата. Опыт показывает, что величина О/Од зависит от напряжения сдвига на стенке и молекулярно-массового распределения (структурный параметр) [22] (рис. 13.13). Отношение длины капилляра к его диаметру (геометрический параметр) также влияет на величину О/Од. При постоянном Тц с увеличением Ь/0(, ВЭВ экспоненциально уменьшается и становится постоянной при 1/Оо > 30. Причина заключается в следующем. ВЭВ экструдата связано с запаздыванием восстановления высокоэластической деформации (см. разд. 6.1). Чем больше частота зацеплений и высокоэластическая деформация, которой подвергается расплав на входе в капилляр, тем большей будет величина ВЭВ . С этой точки зрения уменьшение ВЭВ при увеличении L/Do обусловлено двумя причинами. Первая заключается в том, что в длинном капилляре происходит релаксация деформаций, возникших на входе под действием растя- [c.471]

В основную цепь макромолекулы целлюлозы и поли-л-фени-лентерефталамида включены циклические структуры, резко ограничивающие гибкость цепей. Интенсивные межмолекулярные взаимодействия являются дополнительным фактором, повышающим жесткость этих цепей. Малая гибкость макромолекул этих полимеров обусловливает слабо выраженную высоко-эластичность их и высокие температуры стеклования, превышающие температуру начала термодеструкции полимерного субстрата. Прядомость волокнообразующих полимеров объясняется их способностью к высокоэластическим деформациям в процессе вязкого течения. [c.141]

Высокоэластическая деформация, имеющая малую скорост , при температуре ниже Т , становится преобладающим видом деформаций при температуре выше Высокоэластическая деформация заключается в изменении равновесной конформации линейных макромолекул. Величина де([)ормации при одинаковой Fiarpv -ке определяется д.пиной п гибкостью макромолекул. [c.40]

В интервале температур 7 > 7 > 7 с имеет место обратимая высокоэластическая деформация, не зависящая от температуры (Й2). Этот вид деформации свойственен исключи- Термомеханичес- [c.375]

Высокоэластическая деформация, как и упругая, обратима, однако ее полное развитие несколько отстает от момента приложения нагрузки, а исчезновение происходит не одновременно со снятием напряжения. Это явление обусловлено релаксационным характером высокоэластической деформации. Макромолекулярные цепи не успевают изменить свою форму мгновенно с изменением нагрузки. Поэтому, в отличие от упругой деформации, высокоэластическая зависит от длительности приложения нагрузки и частоты смены зпакопере.менного напряжения. При одинаковой температуре материал, эластичный в случае редкой смены напряжения, кажется жестким при частой смене напряжения. [c.41]

Переход одного вида деформации в другой наступает, когда напряжение сдвига оказывается выше предела упругости деформируемого тела. При некотором напряжении, называемом пределом прочности структуры, может произойти разрыв сплошности тела. Высокоэластические деформации по мере повышения напряжения сдвига характеризуются интенсивным уменьшением сопротивления разрушению пространстпенноп структуры, приводящим к понижению вязкости системы. [c.18]

Температура стеклования полиэтилена около —21°. Выше этой температуры, до 110-130°, полиэтилен представляет собой эластичный материал. Вь ше 60 в полиэтилене заметно возрастают высокоэластические деформации и одновременно появляется все увеличиваюц аяся пластичность. Начиная с 130—140°, полиэтилен приобретает высокую текучесть, Поэтому формование полиэтиленовых изделий проводят в интервале 140—200° применяемая температура зависит от метода формования, формы изделия и величины среднего молекулярного веса полимера. [c.213]

С увеличением, а также с повышением сегментальной подвижности макромолекул высокоэластичность системы возрастает. Вследствие этого наличие высокомолекулярных фракций в полимере при увеличении т и у приводит к заметному проявлению эффектов, обусловленных большими (более 100%) высокоэластическими деформациями, т.е. эффектов Барруса и Вайссенберга. По мере повышения т и у высокоэластичность проявляется у фракций с меньшей молекулярной массой. Связь [c.201]

На первой стадии цикла прессования, когда происходит разогрев заготовки, основную проблему представляет теплопередача и пластическая (или высокоэластическая) деформация прессуемого материала. Сделаем следующие допущения теплофизические свойства материала остаются постоянными конвективным теплопереносом и диссипативным нагревом, связанными с течением вследствие существования составляющей можно пренебречь по сравнению с теплопроводностью в радиальном направлении. Рассматривая прессование в форме, показаннойна рис. 14.18, запишем для процесса теплопередачи следующее уравнение (являющееся разновидностью уравнения энергетического баланса) [c.550]

Теоретический анализ механики шестеренчатого насоса включает в себя определение различных потоков утечки с учетом гидродинамического поведения расплава при сжатии между находящимися в зацеплении зубьями и циркуляционного потока в зазорах. Применительно к маслам с малой вязкостью потоки утечки были проанализированы Исхибаши [321. По-видимому, до сих пор не было предпринято ни одной попытки анализа течения при сжатии жидкости между зубьями, где в добавление к простому вязкостному течению существенную роль могут играть как высокоэластические деформации, так и другие неньютоновские эффекты. Циркуляционное течение в зазоре тоже подлежит рассмотрению. [c.354]

ЧТО приводит К образованию слишком толстого реакционного слоя при скорости 10 см/с (см. рис. 14.16, б). Кроме того, в средней части потока в направлении течения образуется горб , что приводит к искажению профиля скоростей (ниппелеобразный профиль, характеризуемый очень вьтсоким уровнем градиента скорости и высокоэластической деформации). По-видимому, для исследуемой реакционной системы существует верхний предел константы скорости реакции, определяемый предельно допустимым количеством тепла, выделяемого за счет химической реакции и за счет увеличения вязкости. Из этого затруднения можно еыйти, либо увеличив теплопроводность реакционной системы (за счет введения в нее тепло- [c.546]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология