Релаксационный спектр и зацепления

Конформационные превращения — основа развития высокоэластических деформаций. Однако деформация в значительной степени зависит также от плотности флуктуационной сетки, которая в свою очередь определяется скоростью деформации. С изменением плотности флуктуационной сетки меняется эффективная длина участков цепей между соседними микроблоками или зацеплениями. При сдвиговом течении вследствие различия скоростей перемещения отдельных слоев жидкости внешнее усилие в виде напряжения сдвига передается через проходные участки макромолекул, в результате чего они начинают ориентироваться. Под действием этих же сил путем последовательного движения звенья цепи выходят из микроблоков, т. е. узлы флуктуационной сетки разрушаются и увеличивается средняя длина проходных участков, которые являются основным источником накопления мгновенной упругой и высокоэластической деформации. Разрушение узлов флуктуационной сетки измеряется числом элементарных переходов звеньев из одного положения в другое, следовательно, этот процесс протекает во времени. Поэтому чем больше плотность флуктуационной сетки в начале развития деформации, тем больше время запаздывания и наоборот при переходе от ориентированного состояния к равновесному время релаксации меняется в зависимости от степени ориентации цепи и способности макромолекул к образованию новых узлов флуктуационной сетки. Поскольку все конформационные переходы макромолекул взаимосвязаны, они зависят от межмолекулярного взаимодействия и гибкости цепи, а следовательно, в значительной степени определяются температурой. С изменением температуры весь релаксационный спектр смещается и деформируется. [c.57]

Существенным предположением теории ТА является ограничение спектра медленных релаксационных явлений малым числом дискретных значений времени релаксации, из-за чего оказывается невозможным переход к непрерывному спектру. Модуль упругости 0 , связанный с существованием области относительно медленных процессов, обусловлен движениями участков цепи между зацеплениями, т. е. тем же механизмом, что и модуль высокоэластичности резин. Поэтому он должен отвечать значению модуля в области плато высокоэластичности. [c.284]

В табл. Н.7 приведены некоторые данные [361] по величинам зацеплений, определенные различными методами. В табл. Н.7 имеются такие обозначения V — вязкость, Т2 — поперечное время релаксации из данных ЯМР, Е — модуль Юнга, 2 релаксационный модуль, соответствующий области каучукоподобного состояния, О — модуль сдвига, / — податливость при сдвиге, / — упругая податливость при сдвиге, /"—-податливость потерь при сдвиге, с — концентрация раствора, б — фазовый угол между напряжением и деформацией, V — объемная. доля полимера. О — упругий модуль сдвига, 0(/) — псевдоравновесный модуль сдвига, О—податливость при растяжении, АЯ — энергия образования зацеплений, Н—спектр времен релаксации при сдвиге. [c.205]

ИХ в единую пространственную сетку модель сетки зацеплений). Появление концепции сеток, образованных физическими узлами, вызвано тем, что модель хаотически перепутанных цепей не описывает принципиально процессов, которые связаны с существованием больших времен релаксации, причем характер этих процессов не зависит от структуры звеньев макромолекулы и подвижности свободных сегментов. Зацепления следует рассматривать как специфические локальные межмолекулярные взаимодействия физические узлы), оказывающие влияние на крупномасштабные движения цепей и, следовательно, на длинновременную часть релаксационного спектра. Время жизни этих узлов значительно больше, чем время сегментальной подвижности. [c.28]

Шроф и Шида [55, 134] иредположили, что в соответствии с изменением характеристического времени формирования зацеплений меняется и форма релаксационного спектра, который усекается со стороны больших времен релаксации. При этом [c.61]

Обобщение модели ожерелья для концентрированных растворов (влияние зацеплений на релаксационный спектр). Согласно основному допущению сеточной модели полимера в блоке и в концентрированных растворах взаимодействие окружения с данной цепью локализовано в отдельных, довольно редко расположенных точках. Участок цепи между зацеплениями по-прежнему рассматривается как последовательность больйюго числа одинаковых сегментов. Движение соседних сегментов совершается независимо от существования зацеплений, но нри перемещении цепи в целом в движение неизбежно вовлекаются окружающие ее макромолекулы. Эта схема была предложена Ф. Бики и использовалась для расчета зависимости вязкости от молекулярной массы концентрированных растворов и расплавов (см, гл. 2). Эта же схема была перенесена Дж. Ферри с соавторами для расчета влияния зацеплений на релаксационные свойства растворов полимеров. [c.279]

Оба правила суммирования [(1У.13) и (1У.14)1 носят эмпирический характер. Бо.тхее серьезное обоснование имеет другой способ вычисления релаксационных характеристик полидисперсных полимеров, который связан с молекулярно-кинетической моделью поведения аморфных полимеров, предложенной Грессли [18]. Согласно этой модели форма релаксационного спектра зависит от числа зацеплений Е, приходящихся на одну полимерную цепь, т. е. другими словами, от числа динамических сегментов. Выше величина Е уже использовалась для определения длины плато высокоэластичности (см. рис. IV. 14). В оригинальных работах Грессли приводятся некоторые результаты расчетов релаксационных свойств полимерных систем для различных значений Е и предлагается метод суммирования вязкоупругих функций при переходе к полидисперсным полимерам с учетом взаимного влияния фракций. Однако проведение практических расчетов по этой теории довольно сложно, а удобная методика ее использования пока не разработана. [c.163]

Важнейшим параметром флуктуацнонной сетки зацеплений является среднее время жизни узла, или, что то же самое, время релаксации при механическом воздействии на элементы, образующие узел. Если это время неограниченно велико и сравнимо со временем существования химических связей, то напряжения в сетке не релак-сируют, если не считать механизма химической релаксации из-за разрыва химических связей. Тогда полимер способен неограниченно долго сохранять деформации или напряжения. Этот случай отвечает резинам или вообще полимерам с трехмерным структурным каркасом. Если время релаксации очень мало, во всяком случае существенно меньше, чем продолжительность наблюдения, то структурные элементы, с точки зрения наблюдателя, оказываются совершенно не связанными, они свободно проскальзывают в узлах, и система ведет себя как типичная жидкость. Во всех промежуточных случаях разыгрывается широкий комплекс релаксационных явлений, связанный с существованием набора (спектра) времен релаксации движений полимерной цепи. При этом весь спектр упрощенно можно разделить на две части — область медленных релаксационных процессов, завершающихся медленнее, чем распадаются узлы сетки флуктуационных связей, и область быстрых релаксационных процессов, которые осуществляются быстрее, чем происходит релаксация в структурных узлах сетки. По отношению к первой группе времен релаксации факт существования сетки является определяющим для поведения системы, по отношению ко второй группе он не сущестаён. [c.274]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология