Бикки теория

Разрушение каучукоподобных полимеров с теоретической точки зрения является чрезвычайно трудным вопросом. Сложность явления препятствует в настоящее время созданию сколько-нибудь удовлетворительной теории прочности этих материалов. В. Кун и Г. Кун предложили механизм разрушения резины, основанный на статистической модели сетки негауссовых цепей. Предполагается, что при растяжении каждая цепь претерпевает аффинную деформацию. Цепь рвется, если ее растяжение превысит некоторое критическое значение. Вследствие наличия в пространственно-структурированном полимере цепей различных длин цепи разрываются одна за другой по мере увеличения растягивающего усилия. Этот процесс нарастает, при некотором растяжении он становится катастрофическим, и образец рвется. Работы Ф. Бикки - по теории прочности каучукоподобных полимеров основываются на подобной гипотезе разрушения. [c.102]

В работах 7 рассматривается как структурная константа, учитывающая неоднородность распределения напряжений по цепям в объеме полимера. Величина ее определяется механизмом перераспределения напряжений между цепями. Таким образом, авторы вслед за В. Куном и Г. Куном - , Ф. Бикки и др. предполагают, что в массе полимера выборочно рвутся наиболее перенапряженные цепи. Этот механизм разрушения полимеров неоднократно подвергался критике и противоречит наблюдаемому механизму разрушения полимеров путем развития трещин и других неоднородностей в материале. Поэтому и физический смысл 7 в флуктуационной теории иной и связан с неоднородностью напряжений вблизи трещин и других дефектов, а неравномерное распределение напряжений по цепям вдали от трещин в массе полимера является второстепенным фактором разрушения. [c.56]

Бикки [6.8, 6.9] предложил также молекулярную теорию прочности линейных полимеров выше температуры стеклования и теорию прочности сшитых эластомеров. Для обоих типов материалов моделью полимера служит пространственная сетка, но с узлами различной природы. Автор считает и (это доказано в последующем многими исследователями), что линейный полимер представляет собой молекулярную сетку с узлами, в которых действуют физические связи, а сшитый эластомер — сетку с гораздо более прочными химическими поперечными связями. [c.148]

Из сказанного выше следует, что в настоящее время не существует теории вязкости растворов полимеров, удовлетворительно описывающей их поведение. Поэтому делается попытка нахождения инвариантных методов описания вязкости в приведенных величинах. Метод приведения был использован Бикки [27] и Симха [c.394]

В области больших концентраций, зависящих от молекулярной массы полимера, макромолекулы начинают соприкасаться друг с другом. Первоначально Бикки [40] предположил, что при этом они зацепляются друг за друга, образуя петли. Отсюда возникла концепция зацеплений , широко используемая в различных теориях. Эта концепция близка к представлениям о перепутанных цепях в аморфных полимерах, которая признана неправильной. Ферри с сотр. [41] в серии работ экспериментально показали, что температурная зависимость вязкости и других реологических свойств растворов ряда полимеров противоречит модели Бикки. Ими были высказаны соображения об образовании в концентрированных растворах полимеров ассоциатов, простирающихся на сравнительно большие расстояния и возникающих не в результате геометрических переплетений, а в результате межмолекулярных лабильных контактов, легко смещающихся, что позволяет осуществляться течению. Фокс также считает, что молекулярные цепи не могут вести себя подобно веревкам, образующим петли, а при соприкосновении макромолекул должна иметь место обычная межмолекулярная ассоциация в результате контактов между макромолекулами [42]. Это близко к представлениям Лоджа о пространственных флуктуационных сетках, образующихся и разрушающихся под влиянием теплового движения [43]. [c.443]

Представление о свободном объеме лежит в основе всех последующих теорий пластификации. Так, Бикки и Келли [22] считают, что свободный объем раствора аддитивно складывается из свободных объемов компонентов, поэтому относительный свободный объем раствора / может быть выражен через относительные свободные объемы полимера /р и растворителя следующим образом [c.464]

На рис. 4 изображены кривые р = / (гр), где р — плотность заряда в ионной атмосфере , г) — электростатический потенциал для различных вариантов электростатической теории растворов. Кривая 1 соответствует формуле Больцмана, прямая 2 — функции распределения первого и второго приближения теории Дебая — Гюккеля, кривая 3 — функции распределения теории Бикке — Эйгена. Ломаная линия 4 изображает функцию распределения плотности зарядов ионов, соответствующую формулам (40) и (41). Эта линия состоит из двух отрезков прямых. [c.25]

В дальнейшем теория Бикки была усовершенствована, и хотя она не всегда соответствует экспериментальным данным, ее можно [c.387]

Второй путь развития теоретических исследований релаксационных явлений в полимерах — это создание молекулярно-кинетических теорий, отображающих определенные свойства реальной системы. Введение последовательных приближений, усложняющих принятые молекулярные модели, уже на данном этапе теоретических разработок позволяет объяснить многие аспекты вязкоупругости. В этом отношении весьма плодотворной оказалась модель, предложенная Каргиным и Слонимским, получившая затем дальнейшее развитие в работах Рауза, Зимма и Бикки и других ученых. [c.5]

Физический смысл параметров, входящих в уравнение Бикки, несколько раз пересматривался. В последнем варианте этой теории и я Хо характеризуют движение сегментов в полимере [35]. [c.241]

Релаксационная теория прочности пластиков и каучуков была развита Ф. Бикки на основании существующих кинетических теорий каучукоподобных полимеров сетчатого строения и на основании представлений о существовании временных сшивок в линейных полимерах, обусловленных переплетением цепей и исчезающих в условиях длительного воздействия напряжения. В этой теории, однако, не учитывается роль межмолекулярного взаимодействия, а также существование пачечных и надмолекулярных структур. [c.82]

Интерпретация зависимости прочности от скорости деформации и температуры была дана Ф. Бикки , который считает, что вероятность разрыва зависит от накопленной отрезком цепи эластической энергии и что при более быстрой деформации может быть достигнуто более высокое напряжение прежде, чем энергия превысит граничное значение. Однако теория Ф. Бикки приводит к более быстрому увеличению разрушающего напряжения (при очень высоких скоростях растяжения), чем это наблюдается на опыте . [c.167]

В последнее время были сделаны серьезные попытки развить теорию прочности эластомеров- , исходя из рассмотрения молекулярного механизма разрыва. Ф. Бикки - рассмотрел четырехфункциональную сетку, содержащую цепей в единице объема. Каждая из цепей состоит в среднем из х элементарных [c.169]

Несмотря на указанные недостатки теории Бикки, сравнение этой теории с экспериментом в ряде случаев приводит к удовлетворительным результатам. [c.171]

Как было показано ранее , зависимость сопротивления разрыву вулканизата от количества химических связей описывается кривой с максимумом, который лежит в пределах значений от 2-10 дд 0.1019 да J Этот вид зависимости был объяснен Догадкиным, а затем независимо от него Джи влиянием густоты пространственной сетки на степень ориентации (или кристаллизации) цепных молекул при деформации вулканизатов Рассматривая разрыв вулканизатов как процесс, состоящий из элементарных актов разрыва цепей вулканизационной сетки, Тейлор, Дарин , А. Бикки развили теорию, удовлетворительно [c.195]

Отметим, что функция релаксации вида (3.41) с показателем степени, равным -1/2, может быть получена в рамках молекулярной теории вязкоупругости Рауса и Бикки [217]. Однако эта теория не в состоянии объяснить часто наблюдаемое на практике отклонение значения показателя степени от указанной величины и, тем более, происхождение функций релаксации вида (3.42). [c.124]

Несколько раньше В. Куном и Г. Куном была выдвинута гипотеза разрущения эластомера, основанная на статистической модели негауссовых цепей сетки сшитого эластомера. Предполагалось, что при растяжении каждая цепь претерпевает аффинную деформацию. Цепь рвется, если ее растяжение превысит некоторое критическое значение. Из-за наличия в полимере цепей различных длин цепи разрываются одна за другой по мере увеличения растягивающего усилия. Этот процесс нарастает, при некотором растяжении он становится катастрофическим и образец рвется. Работы Ф. Биккп [12.10] и А. Бикки [12.11] по теории прочности каучукоподобных полимеров основываются на подобной гипотезе разрушения. [c.335]

Бикки [12.14] и Хэлпин [12.15] в своих работах предлагают молекулярные теории разрушения эластомеров с учетом дефектов и неоднородностей материала. В результате предложены уравнения, в частности сложный степенной закон, учитывающий временную зависимость прочности. Несмотря на интересные результаты, полученные Бикки и Хэлпином, их уравнения сложны и не поддаются легкой физической трактовке (см. [12.4, с. 196]). Поэтому обратимся к экспериментальным результатам по исследованию временной и температурной зависимостей прочности эластомеров. [c.338]

Согласно [5.7], разрушение полимеров выше происхо дит путем прорастания дефектов последавательно через все се чение образца. Таким образом, недостатком теорий Бикки и др является их отрыв от представлений и методов механики разру шения и математической теории трещин, неучет которых при водит к количественно неправильным результатам. Недостатком большинства теорий длительного разрушения, по мнению Берри [6.1], является то, что они предсказывают конечное время разрушения ненагруженного образца. [c.148]

В отличие от теорий, в которых дефектность материала не учитывалась, Бикки [7.102] и Хэлнии [7.103, 7Л04], предложили молекулярные теории разрушения эластомеров с учетом дефектов и неоднородностей материала. В результате были получены уравнения, описывающие временную зависимость прочности, в частности, сложный степенной закон. Однако существенным недостатком подхода Бикки и Хэлпнна является то, что, признавая существенную роль вязкости, они в своих уравнениях пе учитывают в явном виде вклад гистерезисных потерь. Кроме того, их уравнения сложны и не поддаются простой физической трактовке [7.89, с. 196—203]. Поэтому обратимся к экспериментальным результатам по исследованию временной и температурной зависимости прочности эластомеров. Уже первые исследования [7.98, 7.105] выявили значительное влияние временных эффектов иа прочность эластомеров. Для эластомеров между прочностью и скоростью деформации е наблюдается линейная зависимость характерная для релаксационных процессов [c.224]

В работах Патрикеева [6.11, 7.116—7.118] предложен молекулярный механизм разрыва эластомеров при кратковременных испытаниях, когда термофлуктуационные и вязкие процессы не успевают ярко проявиться. Особенностью теории Патрикеева является попытка учесть роль надмолекулярных структур в эластомерах — упруго растянутой пачки макромолекул. Он нред-лон ил схему перехода от молекулярных характеристик связей в цепях полимера к прочности образца в целом. Лишь небольшая часть упруго растянутых макромолекул образует непрерывную систему — прочный каркас, армирующий растянутый полимер. Напряжение, приводящее к разрыву, зависит от небольшого числа упруго растянутых макромолекул, образующих каркас, воспринимающий практически всю внешнюю нагрузку. Вот почему, но Патрикееву, прочность эластомеров не соответствует модели цепей с равномерно распределенной нагрузкой. В отличие от теории А. Бикки и Ф. Бикки и модели Куна, неравномерная нагрузка падает пе на отдельные полимерные цепи сшитого полимера, а на упруго растянутые пачки цепей. При этом температура и межмолекулярное взаимодействие существенно влияют па число упруго растянутых полимерных цепей. Каркасная связанность деформируемых полимеров играет существенную роль и в прочности стеклообразных и кристаллических полимеров. В концепции Патрикеева интересна попытка выявить структурные причины неравномерного распределения напряжений по отдельным элементам структуры в варианте кратковременной прочности, близкой к атермическому механизму разрушения. Кроме того, Патрикеев предложил характеризовать структуру полимеров вероятностью образования каркасных связей при деформировании и рассматривать каркасную связанность как условце жесткости и прочности полимеров. Хотя концепция Патрикеева не объясняет временные эффекты прочности, она представляет интерес как один из подходов, позволяющих учесть реальную структуру полимера. [c.227]

Изложейный кинетич. подход к разработке теории разрушения полимеров, развиваемый Г. М. Бартеневым с сотр., не является единственным. Существуют и др. теории П., напр, статистич. теория П. эластомеров, предложенная Ф. Бикки. Согласно этой теории, полимер рассматривается как сшитая сетка, в к-рой усилия распределяются по цепям статистически неравномерно. Разрыв участков цепей происходит при превышении критич. значения удлинения, к-рое определяется длиной участка. По мере повышения растягивающего напряжения этот процесс врастает и в конечном итоге приводит к разрушению образца. Основной недостаток статистич. теории в том, что в ней не учитывается образование новой поверхности при разрушении. [c.116]

Бикки сделал попытку учесть в рамках своей теории влияние диссипативных потерь с тем, чтобы описать зависимость прочности эластомеров от времени. В этом случае удается теоретически предсказать возможность применения принципа температурно-временной суперпозиции для анализа прочностных свойств эластомеров. Впоследствии Хейзел показал, что из теории Бикки следует интересное правило должна существовать линейная зависимость между величиной, обратной пределу текучести, и логарифмом времени де- [c.390]

Общие закономерности проявления высокой эластичности полимеров были выявлены в результате большого количества работ. В Советском Союзе-капитальные работы в этом направлении были выполнены школами акад. А. Ф. Иоффе, акад. В. А. Каргина и акад. П. А. Ребиндера. Ими разработаны основы современной физики и физико-химии полимеров, и в особенности проблема высокоэластичпости. С. Н. Журков с сотр. к настоящему времени смогли сформулировать теорию прочности полимеров Г. М. Бартенев 2 разработал и описал флуктуационную теорию прочности хрупких тел, а затем распространил ее на полимеры, сосредоточив главное внимание на высокоэластических материалах. За рубежом механические свойства полимеров изучали Ферри, Тобольский, Бикки, Нильсон и др. (сводка их работ по 1948 г. наиболее полно дана в монографии а работ, вышедших в последнее время, — в книге Г. М. Бартенева ). [c.92]

Бухдаль [104] объяснял зависимость вязкости расплавов полимеров от скорости деформации сдвига разрушением узлов (зацеплений) молекулярной сетки полимера, а затем определил молекулярную массу отрезка цепи между физическими узлами Мс используя данные по релаксации напряжения и ползучести, а также уравнение теории высокоэластичности [105]. Для расплава полистирола было найдено Мс = ЫО —4-10. Затем Бикки [106], исходя из модели зацеплений, рассчитал зависимость ньютоновской вязкости линейного полимера от молекулярной массы М в виде Г] = сМ , которая хорошо согласовывалась с экспериментальной т] = [107, 108]. [c.39]