Предел вынужденной высокоэластичност

Понижение прочности в присутствии пластификатора сказывается на положении темп-ры хрупкости Т р, определяемой точкой пересечения кривой зависимости предела вынужденной высокоэластичности и хрупкой прочности от темп-ры. [c.315]

Рис. VI.3. Зависимость предела вынужденной высокоэластичности полистирола от температуры при различных скоростях деформации е

Выше температуры хрупкости 7 хр полимер способен к вытяжке без разрушения, если напряжение превышает предел вынужденной высокоэластичности сТв, который практически обращается в нуль при достижении Тс. В этой области при напряжениях ниже сГв полимер ведет себя как твердое тело. Однако чем выше температура, тем отчетливее наблюдается процессы медленного развития так называемых трещин серебра , по терминологии Кувшинского и Бессонова [11.22], или крейзов, по терминологии Берри [11.23]. [c.321]

При малых деформациях (е 1) эластомеры как в стеклообразном, так и в высокоэластическом состоянии ведут себя как линейные вязкоупругие тела. В стеклообразном состоянии ниже так называемого предела вынужденной высокоэластичности 0в [12—16] между напряжением и деформацией при растяжении наблюдается линейная зависимость о=Ег, где В — модуль упругости эластомеров в стеклообразном состоянии . При напряжениях, близких к Ств и выше, наблюдаются нелинейные вязкоупругие процессы (подробнее см. гл. 7). [c.58]

Деформация ПС и других полимеров детально исследована в условиях одноосного сжатия, когда процесс разрушения не проявляется. Это позволило определить параметры процесса деформации в чистом виде. Методами ИКС и дифференциальной сканирующей калориметрии (ДСК) измерялось изменение межмолекулярного взаимодействия (ММВ) в процессе деформации полимеров. Как видно из рис. 5.18, область упругого деформирования АВ не сопровождается изменением ММВ. Изменение происходит, когда наряду с упругой наблюдается высокоэластическая деформация. Максимуму и пределу вынужденной высокоэластичности соответствует наиболее резкое снижение ММВ. При этом через максимум проходят энергия активации Со и активационный объем у. [c.133]

Численный расчет температуры хрупкости Тхр ПММА затруднителен, так как нет данных о долговечности и пределе вынужденной высокоэластичности, полученных на одном и том же образце. [c.208]

Предел вынужденной высокоэластичности Ов подчиняется аналогичной зависимости.). В последующем оказалось [5.7], что существуют границы применимости уравнения (7.16). [c.224]

Пластичность — свойство твердых тел развивать необратимые (истинно остаточные) деформации. Необратимые деформации жидких тел (вязкое течение) развиваются при любом напряжении. Для твердых тел их осуществление требует достижения нек-рого наименьшего напряжения, называемого пределом текучее ти. Практически за предел текучести принимают значение напряжения, при к-ром на кривой зависимости напряжения от деформации наблюдается точка максимума или выход на постоянное напряжение. Часто пределом текучести наз. предел вынужденной высокоэластичности. [c.114]

Если напряжение превышает предел вынужденной высокоэластичности Стд, вынужденная высокоэластич. деформация приводит к молекулярной ориентации всего материала, сопровождающейся резким повышением кратковременной прочности (восходящая ветвь кривой на рис. 2). [c.115]

Предварительная вытяжка повышает прочность в направлении ориентации и разупрочняет материал в поперечном направлении при этом разрушающее напряжение (хрупкая прочность) изменяется значительно сильнее, чем предел вынужденной высокоэластичности. В результате Т рт снижается при растяжении в направлении вытяжки и повышается при растяжении в перпендикулярном направлении интервал вынужденной высокоэластичности при ориентации существенно возрастает, хотя Тс лишь немного повышается. [c.423]

Возможность появления вынужденной высокоэластичности определяется соотношением между напряжением, требуемым для перестройки стеклообразной структуры (это напряжение часто называют пределом вынужденной высокоэластичности), и прочностью материала. Если прочность окажется меньше этого на-прял<ения, то образец просто разрушится и никакой вынужденной высокоэластичности наблюдаться не будет. С понижением температуры, когда тепловое движение становится все более слабы.м, величина напряжения, необходимого для развития вынужденной высокоэластической деформации, увеличивается. При достаточно низкой температуре это напряжение начинает превышать прочность и тогда разрушение стеклообразных полимерных образцов происходит без развития вынужденной высокоэластической деформации при небольших величинах удлинений (хрупкое разрушение). [c.256]

Это напряжение, называемое напряжением рекристаллизации (а также пределом вынужденной высокоэластичности, если не подчеркивать специфику механизма развития больших деформаций), является важной механической характеристикой полимерного тела. Оно, естественно, резко зависит от типа и соотношения развившихся в полимере надмолекулярных структур и может быть поэтому весьма различным для двух образцов одного и того же полимера, претерпевших в прошлом разные тепловые, механические и другие физические воздействия. [c.271]

Известно, что линейные и сшитые некристаллические полимеры ниже температуры стеклования представляют собой твердые тела с модулем упругости 2-10 —4-10 МПа. Модуль упругости Ео, измеренный по наклону линейного участка I кривой растяжения (рис. 7.5), характеризует деформационные свойства полимера в области небольших деформаций (2—5%). При больших растяжениях полимер проходит через так называемый предел вынужденной высокоэластичности Ов и деформируется как высокоэластическое тело. Для пластмасс и эластомеров в интервале температур между температурой хрупкости и температурой стеклования сгв достигает значений 50—100 МПа. Таким образом, ниже следует различать два состояния полимера, соответствующие различным напряжениям обычное упругое и высокоэластическое. [c.213]

Рис. 7.5. Зависимость напряжение о — деформация е полимера в стеклообразном состоянии при заданной скорости растяжения Ов— предел вынужденной высокоэластичности (объяснения в тексте)

Рис. 7.6. Температурная зависимость предела вынужденной высокоэластичности ов и хрупкой прочности Охр вулканизата СКС-30.

Предел вынужденной высокоэластичности Og увеличивается при понижении температуры (рис. 7.6). При низких температурах (ниже температуры хрупкости Т р) он становится больше хрупкой прочности полимера, вследствие чего последний разрушается (до точки А на диаграмме растяжения). С уменьшением молекулярной массы точка разрыва В (см. рис. 7.5), перемещаясь влево, может достичь точки А. В этом случае происходит хрупкий разрыв. Предел вынужденной эластичности увеличивается при повышении скорости деформации или уменьшении продолжительности нагружения, что указывает на его релаксационную природу (поэтому и температура хруп- [c.216]

Из этого уравнения следует, что при низких температурах и напряжениях т может быть гораздо больше продолжительности опыта, поэтому высокоэластическая деформация цепей кажется замороженной . Время релаксации т, сравнимое, с продолжительностью наблюдения (или с обратной величиной скорости деформации), при которой высокоэластическая деформация размораживается , может быть достигнуто повышением либо температуры до температуры стеклования, либо напряжения до (Тв. Из уравнения (7.21) следует также, что высокоэластическая деформация твердого полимера может медленно развиваться при малых напряжениях (ползучесть). Регелем и Бережковой [60] экспериментально показано, что предел вынужденной высокоэластичности при одноосном сжатии значительно больше, чем при одноосном растяжении. [c.218]

Предел вынужденной высокоэластичности, МПа Предел текучести, МПа Относительное удлинение при разрыве, % [c.39]

Характер зависимости о (Т, е) может быть объяснен, исходя из представления о деформации полимера как о проявлении его вязкоупругих свойств и из того, что время релаксации зависит от напряжения. При этом предел вынужденной высокоэластичности [c.225]

Из рис. VI.20 можно сделать вывод о важной роли объемных эффектов (или гидростатического давления) в оценке критического напряженного состояния полистирола. Последовательное рассмотрение влияния этих эффектов на условие достижения предельных состояний аморфных полимеров (определяемых по пределу текучести пли пределу вынужденной высокоэластичности) показало [35], что необходимо различать две независимые формы критических состояний — по нормальному напряжению, приводящему к образованию микротрещин, и по касательному напряжению, обусловливающему возникновение пластических деформаций. [c.247]

ВИДНО нри сравнении рис. 5, а и б, где приведена температурная зависимость предела вынужденной высокоэластичности. [c.148]

Рис. 11.12. Зависимость хрупкой прочности Стхр и предела вынужденной высокоэластичности 0в от температуры для бутадиенстирольного сшитого эластомера СКС-30 (к методике определения температуры хрупкости Тхр)

В качестве примера для иллюстрации предельных состояний полимера (состояний, в которых происходит разрушение) рассмотрим диаграмму нагрузка — деформация полимера (рис. 4.3) при различных температурах (или при различных скоростях деформации). Кривая 1 отвечает хрупкому разрушению образца, при котором разрушению предшествуют лишь упругие деформации. В этом случае разрывное напряжение стхр равно прочности полимера. Кривая 2 отвечает разрушению полимера выше температуры хрупкости Тхр — в нехрупком стеклообразном состоянии, при котором разрушению предшествует вынужденная высокоэластическая деформация, развивающаяся в полимере при достижении предела вынужденной высокоэластнчности Оа. При переходе напряжения через значение сГв образец теряет устойчивость при малом приращении напряжения происходит большое приращение высокоэластической деформации. В этом случае под прочностью полимера понимается предел вынужденной высокоэластичности. Разрывное напряжение ар несколько больше ав, так как в процессе вытяжки полимер упрочняется. Материал в этом случае характеризуется двумя предельны- [c.62]

В главе 4 уже были рассмотрены вопросы связи процессов разрушения и деформации для высокопрочного состояния твердых тел. Есть достаточные основания считать, что прочность в квазихрупком состоянии совпадает с пределом текучести (для полимеров Оп — с пределом вынужденной высокоэластичности Ов). Ратнер и Брохин [5.31] рассматривали критическое время 0, необходимое для снижения Ов до величины приложенного напряжения, как деформационную (релаксационную) долговечность, аналогичную прочностной долговечности т. Величина 6 определяется по резкому подъему кривой ползучести полимера (рис. 5.17), после которого начинается высокоэластическая деформация. Было показано, что критическое время 0 подчиняется уравнению, аналогичному (5,9). [c.130]

Айнбиндер с сотр. [5.85] наблюдали, что термореактивные пластмассы при растяжении разрушались хрупко, а при сжатии достигался предел вынужденной высокоэластичности и [c.142]

Рис. 6.8. Зависимость локального напряжения о (кривая 1) и предела вынужденной высокоэластичности п вершние краевой трещины при низкой (кривая 2) и более высокой, но ниже Т , (кривая 3) температурах от длины начальной краевой трещины 1а в образце-полоске при заданном растягивающем номинальном напряжении о=соп81 I, И, /// —области хрупкого (го< < ). квазихрупкого и атермического разрушения.

Ниже температуры механического стеклования Та (температуры релаксационного а-процесса) в полимерных стеклах и эластомерах наблюдаются у и р-переходы. Температура хрупкости Тхр связана с проявлением сегментальной подвижности в микрообласти, примыкающей к вершине микротрещииы. Сегментальная подвижность возникает под действием локального напряжения о, т. е. имеет место вынужденная высокоэластичность в области перенапряжения. При низких температурах предел вынужденной высокоэластичности Ов выше а (рис. 7.5), и сегментальная подвижность заморожена. Но при повышении температуры Ов снижается, достигая при некоторой температуре Тхр локального напряжения а. Поэтому при Тхр и выше (вплоть до Гкхр) в области перенапряжения в вершине микротрещины происходит высокоэластическая деформация, снижающая коэффициент канцентрации напряжений и обеспечивающая переход от группового к индивидуальному термофлуктуационному разрыву связей. По сути дела при Гхр в микрообласти перенапряжения наиболее опасной микротрещин-ы наблюдается а-процесс релаксации с Та, смещенной под действием напряжения к Т р. В последующем будем называть такой а-процесс вынужденным, его температура Та— Та при о—>-0. [c.203]

При быстром растяжении, когда микротрещнны не успевают прорасти (в силу релаксационных процессов их рост может даже приостанавливаться), полимер достигает предела вынужденной высокоэластичности Ов и деформируется с образованием шейки, в которую постепенно переходит весь образец, переходя в ориентированное состояние, которому отвечает более Высокая прочность (Оор на рис. 7.1). При малых скоростях деформации и соответственно нагрузках, значительно меньших, чем Ов, процесс развития трещин опережает процесс ориентации, и полимер растрескивается, покрываясь трещинами серебра . При этом процесс Ориентации реализуется, но не во всем объеме полимера, а в местах концентрации напряжений, которые достигают Это происходит легко, так как в области, примыкающей к температуре стеклования, Ов имеет низкие значения и стремится к нулю при Т— Тс- [c.211]

По механич. поведению С. с. можно разделить на хрупкое, к-рое реализуется ири темн-рах ниже хрупкости температуры, и нехрупкое (см. также Прочность). Нехрупкое С. с. характеризуется том, что при достаточно медленном растяжении при напряжениях, превышающих предел вынужденной высокоэластичности, происходит вытяжка полимера. Молекулярная ориентация, возникшая при этом, сохраняется после разгрузки практически неограниченно долго при T iT (см. Высокоэластичность вынужденная). [c.251]

Пока нет ясности, какой из этих макро-процессов (ползучесть или разрушение) первичен, а какой — вторичен. Если деформация протекает быстрее, чем разрушение, это приводит к макроползучести в обратном случае происходит разрушение тела. Равенство значений долговечности и деформационной долговечности отвечает переходу от вынужденной высокоэластич. деформации к хрупкому разрушению. Пластификация полимера ускоряет, а ориентация замедляет П. Понижение П. равноценно повышению теплостойкости и предела вынужденной высокоэластичности. [c.344]

Рис. 2. Температурная зависимость кратковременной прочности некристаллич. полимеров при одноосном растяжении Ojjp — хрупкая прочность, Од — предел вынужденной высокоэластичности,

Действие физически активной жидкой среды на процесс одноосной вытяжки пленок количественно отражается деформационными кривыми и определяется условиями проведения вытяжки. Выявлено два крайних типа изменения деформационных свойств пленок под влиянием физически активной жидкой среды. Первый условно назван облегчением деформации и сводится к снижению предела вынужденной высокоэластичности, напряжения стационарного развития шейки и разрушающего напряжения без существенного увеличения относительного удлинения при разрыве пленки. Первый тип проявляется при вытяжке фторлона Ф-42 в ароматических углеводородах и полиэтилена в н-алканах (рис. 1.8). Второй тип, названный сверхрастяжимостью , проявляется при вытяжке пленок фторлона Ф-32, Ф-ЗМ и изотактического полипропилена в н-алканах и ароматических углеводородах соответственно. Сверхрастяжимость сопровождается всеми признаками облегчения деформации пленок, но дополнительно характеризуется увеличением относительного удлинения при разрыве на сотни процентов (см. рис. 1.8). Применение новых терминов для обозначения. изменения механических свойств пленок в жидкой среде представляется нам целесообразным для более краткого последующе-го изложения экспериментальных эффектов и для выделения существенных различий в процессах деформации кристаллических и аморфных полимеров. [c.20]

Используя чувствительность кристаллической структуры сополимеров трифторхлорэтилена и винилиденфторида к термообработке, можно оценить при прочих равных условиях влияние надмолекулярной организации полимера на процесс структурного разрыхления пленок, деформируемых в жидкости. В [76] пленки фторлона Ф-ЗМ отжигали при температуре 60 - 120 °С (ниже температуры плавления кристаллов) в условиях, исключающих возможность усадки, чтобы ослабить возможное влияние дезориентации макромолекул в аморфной части. Как показано ниже, отжиг полимерных образцов вызывает изменение механических характеристик пленки предел вынужденной высокоэластичности увеличился на 20%, предел текучести на 27%, а относительное удлинение при разрыве сократилось на 125% симбатно относительному удлинению при разрыве уменьшается поглощение жидкости [c.39]

Рис. 1.5. Температурные вависи- Уости предела вынужденной высокоэластичности ) и хрупкой прочности (2) полистирола, измеренные при сжатии.

Положение здесь, в. сущности, совершенно такое же, как и наблюдаемое при разрастании трещин в металлах, где получаемые значения 7 оказываются существенно большими, чем предсказываемые теоретически. Этот эффект Орован объяснял пластическими деформациями стали.. Совершенно аналогичное объяснение дается для стеклообразных полимеров с очевидной заменой перехода в пластическое состояние для стали достижением предела вынужденной высокоэластичности (квазипластичности) для полимера. [c.234]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология