Высокоэластичность полимеров вынужденная

В результате П. п. уменьшаются времена релаксации полимеров, возрастает их способность к большим высокоэластичным и вынужденно высокоэластичны.м деформациям (см. Стеклообразное состояние), существенно снижаются упругие гистерезисные потери и выделение тепла при многократных деформациях резин, а также т-ры хрупкости стеклообразных полимеров. Модуль упругости, прочность и долговечность полимера непрерывно снижаются с увеличением концентрации пластификатора. В ряде случаев при введении совместимых с полимером низкомол. в-в модуль упругости [c.563]

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]

Из рис. 10.9 видно также, что с ростом молекулярной массы непрерывно ухудшается способность полимеров к необратимым деформациям. Это отражается в росте температуры текучести с ростом молекулярной массы. Рис. 10,9 показывает улучшение эксплуатационных характеристик полимеров вообще (эластомеров и пластмасс) с ростом молекулярной массы растут температурные интервалы высокоэластичности (Тт—Гс) н вынужденной эластичности (Гс Тхр). [c.154]

Следует иметь в виду, что, по всей вероятности, влияние пластификаторов на полимеры не ограничивается температурными интервалами вынужденной эластичности, высокоэластичности и вязкотекучего состояния. Прочность хрупких полимерных материалов (ниже Г р) также может изменяться под действием пластификаторов. Е. Д. Щукиным и П. А. Ребиндером [453, с. 645] было показано, что даже небольшое понижение свободной поверхностной энергии при адсорбции ряда органических веществ может приводить к значительной пластификации деформируемого кристалла твердого тела. Если же адсорбируемое вещество значительно снижает поверхностную энергию кристалла (вдвое или в несколько раз) и способно энергично мигрировать внутрь кристалла по микрополостям, то адсорбционный эффект может проявиться в резком снижении прочности и появлении хрупкости. [c.211]

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]

В переменных электрических полях наблюдаются аналогичные механическим диэлектрические дипольно-сегментальные потери, природа которых та же — сегментальная подвижность. В полимерных стеклах сегментальная подвижность играет важную роль, так как является причиной многих явлений (стеклование, вынужденная высокоэластичность, ползучесть, квазихрупкое разрушение, трещины серебра и т. д.). В кристаллических полимерах сегменты могут находиться в трех различных состояниях, а в наполненном аморфном полимере — в двух состояниях, что приводит к мультиплетности релаксационных спектров а-процесса релаксации. Основным при этом остается а-процесс, ответственный за стеклование. Его вклад, как можно судить по высоте максимумов на спектрах, существенно больше, чем остальных процессов этой группы. [c.199]

Застеклованные полимеры сохраняют еще некоторую подвижность макромолекул и их сегментов, что определяет способность полимеров к вынужденной высокоэластичной деформации. Поэтому иногда температура хрупкости оказывается выше температуры стеклования. Это объясняется тем, что условия определения этих двух температур сильно различаются по скорости воздействия, величине деформации и т. п. [c.218]

Формование из полимеров, находящихся в твердом (кристаллическом или стеклообразном) состоянии, основанное на сиособности таких иолимеров проявлять высокоэластичность вынужденную (штамповка при комнатной темп-ре, прокатка и др.). [c.292]

Температура хрупкости и интервал вынужденной высокоэластичности нек-рых полимеров [c.423]

Особенно существенно для полимеров влияние темп-ры в областях перехода от хрупкого поведения к вынужденноэластическому и далее — к вязкотекучему. Ниже темп-ры хрупкости износ с ростом темп-ры увеличивается из-за уменьшения прочности. Между темп-рами хрупкости и стеклования (область вынужденной высокоэластичности) износ с ростом темп-ры может уменьшаться, т. к. растет разрушающая деформация. Выше темп-ры стеклования влияние темп-ры м. б. различным в зависимости от степени изменения упруго-прочностных свойств и коэфф. трения. Если сохраняется физич. [c.456]

Основная особенность механики разрушения полимерных тел — резко выраженная зависимость положения и формы предельных поверхностей от темп-ры и скорости деформирования. Количественный учет этих зависимостей — главная задача механич. подхода к созданию теории П. полимеров. Возможны различные решения этой задачи. Для стеклообразных и кристаллич. полимеров влияние темп-ры и скорости деформирования на разрушение обусловлено в основном высокоэластич-ностью вынужденной. Для этих полимеров необходима разработка моделей, позволяющих получить обобщенный критерий П., совмещающий в одном аналитич. выражении условия хрупкого разрушения и вынужденной высокоэластичности. [c.113]

Вид кривой РТЛ чувствителен к структуре полимера (молекулярной ориентации, степени кристалличности, степени сшивания и др.) и предыстории образца это позволяет широко применять метод РТЛ при исследовании вулканизации, пластификации, ориентации и др. процессов, а также для идентификации полимеров. Изучение РТЛ в поле механич. напряжений позволяет исследовать молекулярный механизм высокоэластичности вынужденной. Метод РТЛ используют также для определения состава и однородности смесей полимеров по сопоставлению положения -максимумов смеси и каждого из компонент. Напр., наличие в многокомпонентных смесях таких полимеров, как полиэтилен, натуральный или изопреновый каучук, удается обнаружить при их содержании 1—2%. [c.310]

Исследования поверхностей разрушения при оценке црочности металлополимерных соединений методом равномерного отрыва позволило установить, что, при больших скоростях распространения трещины может наблюдаться переход граничного разрушения в когезионный по объему полимера. Внешний вид поверхности р зрушения в этой зоне соответствует виду поверхности при хрупком разрушении полимеров. По-видимому, переход осуществляется при достижении в результате механического стеклования хрупкого состояния полимера, когда возможен процесс ветвления трещины и дробления полимера. Факторы, способствующие переходу полимера в хрупкое состояние (снижение температуры, уменьшение концентрации пластификатора и т.д.), способствуют появлению и увеличению в размерах зоны с такого рода когезионным характером разрушения. Это дает основание предполагать, что визуально наблюдаемый адгезионный характер разрушения реализуется в области высокоэластичности полимера, в том числе вынужденной, ограниченной с одной стороны областью структурножидкого, а с другой — хрупкого состояния полимера, т. е. в узкой области температур испытаний, скоростей разрушения, концентраций пластификатора и т. д. [c.32]

Детальному исследованию процессов высокотемпературной вытяжки и кристаллизации волокон из поли-ж-фениленизофталамида, поли-4,4 -дифениленоксид-терефталамида и сополиамидов посвящены работы [102, 103]. Отмечен общий бимодальный характер зависимости прочности волокон от температуры термической вытяжки. Это означает, что на кривой зависимости прочности волокон от температуры вытягивания имеется два максимума прочности. Для волокон из поли-ж-фениленизофталамида в первой зоне вытяжки (220—260 °С) наблюдается заметное упрочнение волокна, сопровождающееся возрастанием максимальной кратности вытяжки. Поскольку данный температурный интервал лежит ниже температуры размягчения полимера, можно предположить, что вытягивание в первой зоне происходит в области вынужденной высокоэластичности полимера. Вытягивание во второй зоне (260—300 °С), несмотря на увеличение максимальной кратности вытягивания, приводит к уменьшению прочности и увеличению разрывного удлинения. В этой зоне вытягивание происходит в режиме истинной высокоэластичности и сопровождается интенсивными релаксационными процессами, приводящими к дезориентации макромолекул в аморфных областях и к снижению прочности. В третьей зоне (300—360 °С) происходит упрочнение волокна при снижении кратности вытяжки. В этой области, по-видимому, ориентация сопровождается интенсивной кристаллизацией полимера. При этом релаксационные процессы играют заметную роль, так как прочность увеличивается незначительно. В четвертой зоне, при температурах выше 360 °С, наблюдаются процессы необратимой деформации вязкого течения в термической деструкции, вследствие чего физико-механические свойства волокна ухудшаются. В результате двухстадийной термовытяжки при 260 и 360 °С удалось затормозить релаксационные процессы и получить волокна из поли-ж-фениленизофталамида с удовлетворительной прочностью около 50 гс/текс. [c.185]

Т. полимеров-чувствит. метод изучения разл. типдв сегментальной подвижности и релаксац. процессов, диффузии низкомол. примесей, структурных переходов и т.п. Лучше всего исследована радиотермолюминесцешщя полимеров (метод РТЛ), стимулированная у-квантами или быстрыми электронами при т-ре жидкого азота (77 К). Поскольку вид кривой РТЛ зависит от структуры и предыстории образца, метод РТЛ используют при исследовании вулканизации, пластификации, ориентации полимеров и т. п. Изучение РТЛ в поле мех. напряжений позволяет выяснять мол. механизм вынужденной высокоэластичности. Положение максимумов на кривой РТЛ служит для определения состава и однородности смесей полимеров напр., наличие полиэтилена, натурального или изопренового каучука в многокомпонентных смесях удается обнаруживать при их содержании 1-2%. [c.542]

Таким образом, деформационные свонства полимера в стеклообразном состоянии можно охарактеризовать модулем упругости, 1[ределом вынужденной высокоэластичности, его изменением с температурой, ее тичннами упругой н вынужденно-эластической деформации. [c.287]

Известно, что механические свойства пластмасс, определяющие их поведение при механическом воздействии, существеиио зависят от условий проведения испытаний. В связи с релаксационным характером процессов, определяющих поведение полимеров в механическом поле, существует зависимость механических характеристик от времени, скорости нагружения, температуры. Следует учитывать также способность полимеров к вынужденной высокоэластичности, а также зависимость релаксационных характеристик от напряжения. [c.238]

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]

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]

Образование шейки обусловлено вьшужденноэластич. деформациями (см. Высокоэластичность вынужденная), обратимость к-рых проявляется в широком диапазоне темп-р, начиная с темп-ры деформхгрования и вплоть до темп-ры стеклования. По характеру зависимости е от о эти деформации подобны пластич. деформациям, развивающимся при достижении предела текучести. Поэтому оценка предельных условий перехода дается, по аналогии с описанием критич. состояния в теории пластичности, через нек-рое критич. значение инвариантов тензора напряжений. При этом в качестве таких инвариантов используют максимальное октаэдрич. (касательное) напряжмпю Трс/ и максимальное растягивающее напряжение а . Величина обратна гидростатич. давлению и отражает роль изменений объема при деформировании стеклообразных и частично кристаллич. полимеров. Условие однородной деформации до пере-хс>да обычно формулируется как требование выполнения неравенства тс/(Тос , а ), где %ос — критич. значение при а =0. Вид функции / зависит от механизма развития деформаций, а входящие в нее константы — от [c.173]

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]

Подавляющее большинство механич. характеристик пластмасс, как и др. полимерных материалов, существенно зависит от условий опыта. Это связано с ярко выраженным релаксационным и активационно-кинетич. характером процессов, определяющих поведение полимеров во внешнем ноле, приводящих к весьма заметной зависимости любой характеристики полимеров от времени, скорости нагружения и, в особенности, от темп-ры. Кроме того, пластмассы проявляют способность к вынужденной высокоэластичности (см. Высокооластич-ность вынужденная), а их релаксационные характеристики сильно зависят от напряжения. Поэтому механические свойства пластмасс приходится оценивать множеством показателей, используя большое количество методов испытаний и разнообразную аппаратуру. [c.439]

Выше уже отмечалось различие в реализующихся физич. состояниях линейных и пространственных полимеров и их различное поведение в высокоэластич. состоянии. Появленпе поперечных связей между макромолекулами приводит к образованию полимерного каркаса и вызывает понижение темп-ры стеклования, в случае достаточно частых поперечных связей настолько резкое, что полимер может перейти из вязкотекучего состояния не только в высокоэластическое, но и непосредственно в стеклообразное (отверждение нек-рых термореактивных смол). В стеклообразном состоянии влияние полимерного каркаса проявляется особенно сильно при больших напряжениях (приводит к подавлению вынужденной высокоэластичности). Реализация у линейных полимеров вязкотекучего состояния определяет пх тердюпластичность — способность к многократному размягчению. [c.117]

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,

Для полимеров в высокоэластич. состоянии нелинейные эффекты заключаются в сложном характере зависимости равновесных напряжений от деформаций в этом состоянии в большей мере, чем в других физич. состояниях, сказывается влияние геометрич. нелинейности. Для резин и частично кристаллич. полимеров практически важный нелинейный эффект — тиксотропное размягчение под влиянием деформирования (эффект Маллинза). Для стеклообразных полимеров нелинейность вязкоупругих свойств наиболее резко проявляется в области высокоэластичности вынужденной. Аналогичное явление известно и для частично кристаллич. полимеров. Из др. нелинейных эффектов, присущих стеклообразным и частично кристаллическим полдмерам, следует отметить влияние скорости нагружения на зависимость напряжения от деформации в нек-рых переходных и динамич. режимах нагружения. [c.172]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология