Ползучесть сеток

Область I соответствует образованию структурированных нефтяных дисперсных систем в условиях невысоких температур. Образующиеся при этом в нефтяных дисперсных системах пространственные сетки могут придавать системе тиксотропные свойства. Такие системы малопрочны, но для них характерно наличие предельного напряжения сдвига и ползучесть. [c.62]

Системы с коагуляционными структурами обладают, как правило, небольшой прочностью, известной пластичностью, а также некоторой эластичностью. Эластические свойства коагуляционных структур, согласно П. А. Ребиндеру, можно объяснить изменением энтропии системы в результате переориентации образующих систему структурных элементов, сопутствующей изменению ее формы. Такими структурными элементами служат отдельные коллоидные частицы (в отличие от высокомолекулярных соединений где эластическая деформация связана с изменением взаимной ориентации звеньев молекулярных цепей). Системы с коагуляционными структурами проявляют также ползучесть, т. е. способность при течении к медленному развитию значительных остаточных деформаций практически без заметного разрушения пространственной сетки. Ползучесть системы определяется высокой, хотя и вполне доступной измерению вязкостью в области весьма малых скоростей течения. Только при больших скоростях течения в таких системах происходит значительное разрушение структуры, так как связи мекду частицами не успевают восстанавливаться и скорость разрушения становится больше скорости восстановления. [c.320]

Таким образом между твердым телом и жидкостью существует непрерывный ряд переходов, осуществляемых структурированными системами, сочетающими в себе свойства обоих состояний. Так, в твердообразных упругих системах (например, в бентонитовых гелях) при малых, но длительных напряжениях наблюдается очень медленное течение, называемое ползучестью. При этом структурная сетка, разрушаясь, успевает обратимо восстанавливаться. При дальнейшем увеличении Р наступает лавинное разрушение структуры, вязкость уменьшается скачкообразно на несколько порядков и система с разрушенной структурой течет далее как обычная жидкость. Чем резче выражено это уменьшение вязкости, тем более твердообразным является тело. [c.256]

Специфическим свойством коагуляционных структур является их способность к тиксотропным превращениям, т. е. к изотермическому переходу гель < золь. Сущность этого явления состоит в том, что разрушенные при наложении сдвигающего усилия связи между частицами геля могут восстановиться и вновь образовать структуру. Из других свойств гелей следует отметить способность к ползучести — медленному течению без заметного разрушения пространственной структуры — и синерезису — постепенному уплотнению структуры геля, сопровождающемуся выделением дисперсионной среды из петель сетки. [c.475]

Многие исследователи наблюдали сплошные оксидные сетки вдоль границ зерен в сплавах, испытывавшихся при высоких температурах в сильных окислительных условиях [29, 30, 154]. Предшествующий анализ упрочнения границ зерен в этом случае уже не справедлив, так как границы зерен замещены оксидной фазой. Вопрос о том, будет ли такое замещение улучшать или ухудшать характеристики ползучести, остается открытым, поскольку оба эффекта удалось наблюдать в разных случаях [29, 30, 154]. [c.34]

Деструктивные процессы в вулканизационных сетках, протекающие при термоокислительном воздействии в поле механических нагрузок, обусловливают необратимую статическую и динамическую ползучесть (крип). [c.419]

В режиме статической и динамической ползучести установлено, что полученные данные могут быть использованы для определения константы скорости распада вулканизационной сетки [c.506]

Следует подчеркнуть, что для полимеров в любом релаксационном состоянии характерно сосуществование всех трех видов деформаций - упругой, высокоэластической и вязкого течения - с преобладанием одного из них. Например, у линейных эластомеров (каучуков) на обратимую высокоэластическую деформацию накладывается необратимая деформация течения, причем та и другая развиваются во времени (ползучесть). Вулканизация каучука с образованием редкой сетки не мешает проявлению высокоэластических свойств, но предотвращает процессы течения. Наоборот, деформация вязкого течения расплава полимера сопровождается высокоэластической и упругой деформациями, что способствует распрямлению полимерных цепей, их ориентации и обусловливает способность полимера к волокнообразованию. [c.156]

Механические свойства полимера зависят от его структуры. Вверху на рис. 14 показана структура линейного полимера, а внизу — сетчатого. Для структуры линейного полимера характерны длинные цепи, которые не имеют поперечных связей и могут проскальзывать одна относительно другой. Такой полимер допускает растяжение, но при продолжительном нагружении проявляет свойство ползучести. Сетчатый полимер, имеющий неупорядоченные поперечные связи между цепями макромолекул, обладает большей стабильностью формы. Если поперечных связей мало, то такой полимер, называемый эластомером, может деформироваться под действием приложенной нагрузки и принимать первоначальные размеры после ее снятия. Напротив, идеальный трехмерный полимер с упорядоченной структурой является хрупким и допускает относительное растяжение лишь в несколько процентов. Механические свойства сетчатого полимера зависят от количества поперечных связей и висячих звеньев (последние связаны лишь одним концом с пространственной сеткой полимера). На рис. 15 схематически показано поведение сетчатого полимера — связующего ТРТ в верхней части — перед деформацией, в нижней — после приложения нагрузки. Отчетливо видно влияние на характер деформации поперечных связей и висячих звеньев. Обычно желательно иметь связующие с таким количеством поперечных связей, которое [c.40]

В то же время реакции деструкции вулканизационной сетки ответственны за процессы химической релаксации (ХР) и химической ползучести (ХП) резин [1—4]. Близкая природа явлений, обусловливающих с одной стороны ХР и ХП, с другой стороны — усталостные изменения в резинах и их старение, обсуждается, например, в обзоре Диллона [5, 6]. [c.148]

Химическая релаксация напряжений (или ползучесть) вулканизатов, как и физическая, — это процессы установления равновесия в полимерных сетках. В случае физической релаксации (или ползучести) процесс контролируется вязко-упругим поведением макромолекул. [c.149]

Таким образом медленная физическая релаксация, обусловленная только вязкоупругостью, может накладываться на химическую релаксацию, обязанную разрывам цепей и узлов сетки. Это все же не является препятствием для достаточно точного в кинетическом смысле определения констант скорости химической релаксации (ползучести). Из рис. 1, взятого из работы Тобольского [25], можно видеть, что глубина медленной физической релаксации составляет не более [c.149]

В результате длительного действия напряжения и температуры происходит сфероидизация цементита перлита и образование по границам зерен сплошной карбидной сетки, что проявляется в существенном снижении ударной вязкости, прочности и сопротивляемости ползучести. [c.108]

В настоящей работе ставится значительно более трудная задача установления связи между поведением при ползучести и сшиванием в процессе эксперимента. Сложности решения этой задачи обусловлены тем, что вновь сшиваемые цепи в начальный момент времени находятся в ненапряженном состоянии, а в дальнейшем ходе эксперимента напряжения перераспределяются и на эти цепи. Из-за принципиальных сложностей этой задачи было решено рассмотреть случай ступенчатого изменения плотности сшивания. Такой подход позволяет сформулировать расчетную схему и свести математические операции к минимуму. Общая задача может быть решена последовательным рассмотрением ряда переходов от одного состояния сетки к другому. [c.77]

В процессе ползучести при t У I часть напряжений перераспределяется от первоначально сшитых цепей к вновь вошедшим в сетку. Следовательно, необходимо описать функцию распределения напряжений между этими двумя типами сетки. [c.78]

Из приведенных данных видно, что экспериментальное значение модуля для полностью заполимеризованного материала лежит между верхним и нижним пределами, что указывает на непрерывность одной фазы и возможность образования ячеистой доменной структуры. Пренебрегая истинно привитыми цепями, структуру материала можно представить в виде пучков линейных макромолекул, связанных воедино трехмерной сеткой. Благодаря такой структуре материал обладает меньшей ползучестью и улучшенными механическими свойствами. [c.203]

Если химическая структура полимера из.меняется во время опыта, в частности если сшитая сетка подвергается действию реакции, которая приводит к увеличению или уменьшению числа цепей сетки во время исследования ее вязко-упругих свойств в области высокоэластического состояния, то эти изменения оказывают громадное влияние на наблюдаемые механические свойства. Например, разрыв цеией сетки будет вызывать релаксацию напряжения при постоянной деформации [29,47] (фиг, 126) или ползучесть при постоянном [c.345]

Рассмотрим результаты исследования ползучести пленочных образцов, содержащих различные количества ЭО и прогретых для образования поперечной сетки химических связей. Из рис. 7.7, а видно, что сетчатые образцы, как правило, обнаруживают меньшую склонность к ползучести, причем в ряде случаев кривые ползучести для них [c.146]

Длинные и гибкие цепи полимера способствуют монотонному частично неупругому деформированию материала при постоянной нагрузке, а именно деформации ползучести. В статистических теориях разрушения обычно специально не рассматривается степень деформации при ползучести. Можно напомнить (разд. 3.4, гл. 3), что кинетическая теория Журкова и Буше также не учитывает деформацию ползучести как один из видов деформирования. В теории Сяо—Кауша, разработанной для твердых тел, не обладающих сильной неупругой деформацией, рассматривается зависимость деформации от времени, которая считается, однако, следствием постепенной деградации полимерной сетки. Буше и Халпин специально рассматривают макроскопическую ползучесть, чтобы учесть соответствующие свойства молекулярных нитей, которые в свою очередь оказали бы влияние на долговечность материала. Согласно их теории, запаздывающая реакция матрицы каучука или термопласта вызывает задержку (вследствие влияния на /ь) роста зародыша трещины до его критического размера. [c.278]

На том же рис. 9.4 приведена кривая ползучести и,цеального сетчатого эластомера (кривая 2) в нем не возникает необратимая деформация из-за наличия прочных химических связей, исключающих взаимное перемещение макромолекул. Эластическая деформация осуществляется лишь в той мере, в какой позволяет сетка химических связей ползучесть развивается, достигая предела. После разгрузки образец сокращается до первоначальных размеров. [c.123]

Ненаполненные и дисперсно-наполненные ТП формуют в изделия и полуфабрикаты (напр., прутки, профили, листы) литьем под давлением и экструзией, реже прессованием или спеканием. Изделия из листовых заготовок ТП, в т.ч. армированных непрерывными наполнителями, изготовляют штамповкой, вакуумным и пневмоформованием. Изделия и полуфабрикаты из ТП можно подвергать мех. обработке (напр., вырубке, резке), сварке, склеиванию и вторичной переработке. Для регулирования структуры ТП и остаточных напряжений в изделиях из них используют дополнит, термообработку (отжиг или закалку). Для снижения ползучести (особенно при повыш. т-рах) ТП подвергают также хим. или радиац. сшиванию, приводящему к образованию пространств, сетки. Важный способ повышения деформационно-прочностных св-в ТП, особенно листовых и пленоч- [c.564]

На рис. 11.6 изображена кривая течения тв дообраз-ной структурированной системы. Сравнивая эту кривую с аналогичной кривой для жидкообразной структурированной системы (см. рис. 11.5), видим, что на первой кривой появился горизонтальный участок IV, совпадающий с осью абсцисс. Он заканчивается при достижении давления, равного РЗ, называемого статическим предельным напряжением сдвига. При Р < РЗ система не только не течет, но и не проявляет свойств ползучести, Т1 = . Величина РЗ характеризует прочность сплошной цространственной сетки. [c.158]

В то время как резолы дают устойчивые к повышенным температурам сетки, мостики вулканизованного каучука способны распадаться и перегруппировываться (рекомбинировать) при 120° С и выше, что проявляется в релаксации напряжения при длительной выдержке растянутых резиновых полос в атмосфере азота. Быстрее всего происходит распад, когда в образце преобладают поли-сульфидные связи, а медленнее всего, если в вулканизате много связей С—С и С—5—С (энергия связи соответственно 347 и 228 кДж/моль). Такая химическая релаксация , которая сопровождается возрастанием скорости ползучести (подобные явления А. Тобольский назвал хемореологическими), удовлетворительно описывается экспоненциальной зависимостью [c.618]

Тобольский однако подчеркивает, что константа, полученная таким образом из (18), будет занижена, поскольку, если в условиях релаксации новая сетка по его теории связывает ненапряженные цепи, то в условиях ползучести вновь возникающие ненапряженные цепи в следующий момент, благодаря ползучести, окажутся натянутыми, что внесет неучитываемый вклад в напряжение в образце. Различий в константах, определяемых этими двумя методами, не будет лишь в том случае, если вторичные сшивки не образуются или образуются в относительно небольшом количестве. Если скорость вторичного сшивания соизмерима со скоростью дест- [c.159]

Для экспериментального исследования влияния динамического нагружения на скорость деструкции вулканизационной, сетки интересно применение метода динамической ползучести. Поскольку различные варианты приборов для этих исследований описаны [46—48], их конструкции здесь рассматриваться не будут. Следует, однако, пояснить, что метод динамической ползучести отличается от метода статической ползучести лишь тем, что к постоянной статической составляющей нагрузки (/о = onst) в образце добавляется циклическая синусоидальная составляющая. При этом возможны два варианта 1) амплитуда динамической составляющей нагрузки постоянна /a = onst 2) амплитуда динамической составляющей деформации постоянна >ia= onst. Удобнее осуществление второго режима, который и был воспроизведен в работах [22,23,48,49]. [c.160]

Процессы Я-релаксации ответственны за медленные релаксационные процессы в высокоэластическом состоянии, к которым обычно относят ползучесть, медленную стадию релаксации напряжения и вязкое течение, а процесс а-релаксацни в этой же температурной области ответственен за быстрые релаксационные процессы. Во всех этих процессах, а также в процессе вытяжки и ориентации, основную роль играет релаксация физических узлов молекулярной сетки. [c.200]

В некоторых случаях полимеры, линейный характер которых очевиден из нх растворимости в подходящих растворителях, в отношении механических свойств ведут себя подобно сшитым системам, возможно, благодаря наличию редких узлов, в которых действуют довольно большие силы притяжения. Такие сетки можно рассматривать как промежуточные по своему характеру между устойчивыми сетками п сетками, образованными зацеплениями. Примерами веществ с такого рода сетками являются полиуретановые эластомеры, содерл<ащие группы карбамида ), которые, по-видимому, ассоциируют с образованием водородных связей, и полнднметилсилоксапы высокого молекулярного веса [33], природа ассоцнатов в которых неизвестна. В области больших времен, как это показано на фиг, 120, кривая ползучести для последних полимеров нмеет форму, предсказанную Андраде. [c.336]

В гл. 10 очень медленные процессы, протекающие в сетках, были предположительно приписаны коллективным движениям групп цепей, сцепленных между собой в узлах поперечного сшивания. Бики при помощи непрерывных динамических функций Гросса и Фосса [34] (см. гл. 10, 2) рассчитал вклад, вносимый в податливость цепью, которая своим концом связана с тремя другими цепями, соединенными в свою очередь с тремя другими и т. д. до бесконечности. В результате этого расчета было найдено, что величина dJ t) d лt пропорциональна и, следовательно, соответствующая кривая на фиг. П8 должна быть выпуклой (но более заметно, чем кривые А и О). Дефекты сетки будут увеличивать эту ползучесть, не изменяя формы ее временной зависимости. [c.336]

Неясно также, какие условия необходимы для достижения очень низкой скорости ползучести при больгппх временах, если ие считать очевидной необходимоеги избегать химического разрушения. Важными факторами, вероятно, являются неоднородность сетки и степень ее сшивания. Для выяснения этих вопросов необходимо экспери.ментальное изучение сеток известной топологии. [c.347]

Термопласты склонны к ползучести под действием постоянной нагрузки. Это явление усиливается при повышении температуры, когда значительные деформации ползучести развиваются под действием собственного веса1 материала. Поэтому при защите крупногабаритных химических аппаратов предусматривают дополнительное механическое крепление футеровки болтами и гайками через каждые 3 м для оборудования, эксплуатируемого при обычных температурах, и через 1,5 м — при повышенных температурах. Места болтовых креплений допол нительно оклеивают пластикатом с приваркой периметра обкладки к основному покрытию. Подобное механическое крепление предусматривают для футеровок из неклеящихся материалов (полиэтилен, полипропилен, фторопласт-4). Такую футеровку можно осуществить и по сетке, предварительно приваренной точечной сваркой к корпусу аппарата. Подогретые до размягчения листы прикатываются на сетку. Пластмасса затекает в ячейки сетки и при остывании прочно с ней соединяется. [c.241]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология