Энергия активации вязкоупругого

В наполненных полимерах область линейной вязкоупругости сужается до 30—50% растяжения, при больших деформациях <р-процесс характеризуется сильно выраженной нелинейной вязкоупругостью и зависимостью энергии активации от напряжения. [c.132]

Сделаем теперь произвольное предположение (которое, впрочем, будет подтверждено ниже на основе теории энергетических уровней) о том, что вязкоупругое поведение непосредственно определяется скоростью контролирующего молекулярного процесса, характеризуемого постоянным значением энергии активации. [c.134]

Долговечность полимеров выше Тс. определяется Х-процесса-ми релаксации, ответственными за медленные физические процессы релаксации в эластомерах и вязкое течение. Энергия активации всех процессов вязкоупругости (включая вязкое течение) и разрушения эластомеров одна и та же. Для полярных эластомеров ниже температуры Тя долговечность и вязкость контролируются я-релаксационным процессом (распад дипольных узлов), а выше Тп — по-прежнему А,-процессами релаксации. [c.242]

Последний случай, реально ограничивающий возможность применения метода температурной суперпозиции, связан с существованием нескольких различных релаксационных механизмов, каждый из которых может характеризоваться своим температурным коэффициентом (или энергией активации). Тогда при разных температурах времена релаксации, относящиеся к различным распределениям, будут давать различный вклад в наблюдаемые вязкоупругие функции, что приведет к невозможности совмещения экспериментальных данных в обобщенную характеристику. [c.269]

Для вязкоупругих сред уравнение (8.25) и указанное b hi соотношение между продольной и сдвиговой вязкостью строго справедливы при напряжениях, стремящихся к нулю. Отвечающая этому условию вязкость называется начальной (> о)- Практически постоянство продольной вязкости, т. е. равенство ее значению Яо для линейных высокополимеров удовлетворяется в тем более широком интервале напряжений и скоростей деформации, чем уже ММР. Энергия активации течения полимеров в поле продольного градиента скоростей не отличается от ее значения для сдвига. [c.235]

Вулканизат СКС-ЗОА с равновесным модулем = = 1,2 МПа имеет дискретный спектр Я-процессов, который характеризуется тремя временами релаксации с коэффициентами В1=3,7-10-8 с, В.г=2,3-10- с, 6з=3,0-10- с и одинаковой для этих процессов энергией активации 55 кДж/моль [4, 61. При 20 °С Т1=1,2-10 с, Т2=0,7-10 с, Тз=1,Ы0 с. Спектры времен релаксации СКС-ЗОА были получены при различных растяжениях от 20 до 150%. Оказалось, что времена релаксации Т1, и з не зависят в этих пределах от деформации (рис. 5.13), что свидетельствует о применимости в этом случае теории линейной вязкоупругости. Вклады каждого релаксационного процесса, которые определяются парциальными значениями модулей упругости 1, 2 н - 3 модели (см. рис. 5.1), также практически не зависят от деформации и для СКС-ЗОА при 20°С составляют 1=0,15 МПа, 2=0,12 МПа, 3=0,05 МПа. [c.171]

Как показал Бартенев [85], процесс разрушения, если 0н определяется вязкоупругими свойствами, характеризуется одинаковой энергией активации независимо от физического состояния полимера, при котором это разрушение происходит. Для ненаполненной резины из СКН-18 кажущаяся энергия активации разрыва Up при определении долговечности в диапазоне температур 20 -110 °С составляет 42 кДж/моль [70], что совпадает [c.121]

Таким образом, несмотря на специфику метода разрезания (концентратор напряжения), существует область корреляции процессов вязкоупругости и разрушения с одной и той же энергией активации и независимо- [c.123]

Таким образом, в эластомерах как процесс разрушения, так и процессы вязкоупругости, к которым относятся стеклование, вынужденноэластическая деформация, высокоэластическая деформация, релаксация напряжения и вязкое течение, характеризуются одной и той же энергией активации (табл. 1.4). [c.84]

Из рис. II. 19 видно, что для определения какой-либо механической характеристики полимерного материала надо знать, как она изменяется в широком интервале времен при различных температурах. Действительно, если соответствующая характеристика известна при определенных времени и температуре Ти то для оценки изменения интересующих нас механических свойств при некоторой температуре Тг необходимо знать либо энергию активации (чтобы использовать формулы теории линейной вязкоупругости), либо их эмпирические зависимости, чтобы на основе известных данных получить информацию о закономерностях их [c.175]

Более обычная точка зрения, согласно которой температурная зависимость вязкости (или любого другого свойства, отражающего молекулярные перегруппировки) определяется энергетическим барьером для образования дырок [47—50], который в свою очередь связан с меж.молекулярными силами, вероятно, не полностью противоречива [63, 64], так как трудность образования дырок должна быть связана со средним свободны.м объемом. Однако теория энергетического барьера в своей простейшей форме приводит к вязкости, пропорциональной ехр (ЛЯ., /7 7 ), где —энергия активации, которая не зависит от те.мпературы (формула Аррениуса). Это не согласуется с точными данными для простых жидкостей [62] и полностью непригодно для перео.хлажденных жидкостей и полимеров при приближении к Tg. В последнем случае. можно приближенно заменить кажущейся энергией активации вязкоупругих времен релаксации [c.260]

Исследована температурная зависимость вязкости структурированных растворов [f- H,OB(OR),] ЬЬпНОН и [БСОЮл Ы (К = к-С Н,, н-С,Н, , х-С, Н и = 0 1 2) в гептане в области предельных сдвиговых напряжений. Энергия, теплота и энтропия активации вязкоупругого течения определены пз уравнений [c.181]

Энергия активации всех указанных процессов инвариантна относительно напряжений (до 10 МПа), деформации растяжений (до 300%) и не зависит от того, сшит или иесшит эластомер. Кроме того, установлены границы температурно-силового диапазона инвариантности энергий активации процессов вязкоупругости и разрушения. Совпадение энергий активации различных процессов в этих границах свидетельствует об общности природы процессов релаксации и разрушения в высокоэластиче-ском состоянии. Полученная корреляция прочностных и релаксационных характеристик эластомеров позволяет прогнозировать прочностные свойства эластомеров по данным их релаксационной спектрометрии, учитывая, что аналогичные релаксационные, реологические свойства и степенной закон долговечности наблюдаются и для других эластомеров [7.107—7.109]. [c.235]

Эти исследователи рассчитали также кажушуюся энергию активации [354] процесса разрушения, предполагая аррениусовский механизм. Ими показано, что введение усиливающих наполнителей, в частности сажи НАР, приводит к увеличению кажущейся энергии активации процесса вязкоупругого разрушения (бутадиенстирольные каучуки) [c.266]

Для объяснения вторичного вязкоупругого ме.ханпзма, наблюдающегося для циклогексилметакрилата, было постулировано очень специфическое внутреннее молекулярное движение [14] — изменение положения цпклогексанового кольца между двумя изомерными формами, отличающимися своей ориентацией ио отношению к полимерной цепи и разделенными промежуточной конфигурацие , являющейся энергетическим барьером. Это объяснение, по-виднмому, согласуется со значением кажуще1 1ся энергии активации, а также с тем, что положение максиму.ма на оси частот одинаково для других полимеров и сополимеров, содержащих цикло-гексильную группу, и даже для пластифицированного полимера, в котором циклогексил находится в пластификаторе. [c.358]

Несмотря на довольно широкое применение поликарбоната, его вязкоупругие свойства изучены мало -Иллерс и Бройер , а также Реддинг изучали температурную зависимость динамического модуля сдвига G и логарифмического декремента затухания в поликарбонате на частотах около 1 гц. Было показано, что основной максимум механических потерь в поликарбонате соответствует переходу из стеклообразного в высокоэластическое состояние и расположен вблизи 150 °С. В низкотемпературной области наблюдали один размытый максимум (при —100 °С на частоте около 1 гц) с энергией активации 11 ккал/моль. Аналогичные результаты были получены при изучении диэлектрических свойств поликарбон ата . [c.120]

Температурный переход при —1 °С для полимера А (и при 5 °С для полимера С), найденный по графику с = / (Г) — см. рис. 51, а, — имеет высокое значение кажущейся энергии активации, т. е, 68 ккал/моль (73 ккал/моль у полимера С) и, видимо, обусловлен реориентацией складок в кристаллах ПТФЭ. Аналогичный температурный переход при 5 °С был обнаружен в работе при изучении вязкоупругих свойств монокристаллов ПТФЭ. [c.170]

Динамический модуль Юнга большинства материалов оказывается существенно больше статических секущих модулей кроме того, он меньше изменяется с температурой. Это можно объяснить тем, что модули Юнга и сдвига значительно сильнее зависят от скорости деформации, так как при однооосных деформациях вязкоупругие эффекты проявляются сильнее. Это, в свою очередь, обусловлено тем, что при одноосных деформациях возможно вязкоупругое течение без изменения объема в отличие от объемного течения, которое всегда сопровождается изменением объема и, следовательно, имеет значительно большую энергию активации. Слабая зависимость динамических модулей Юнга и сдвига от температуры [c.24]

Так как кинетической единицей многих процессов оказывается сегмент, то напрашивается вывод, что в процессах вязкоупругости, независимо от физического состояния, в котором находится полимер, кинетической единицей всегда является сегмент полимерной цепи. Это значит, что энергия активации всех процессов вязкоупругости должна быть одной и той же или близкой по величине. Это подтверждается нашими данными. Так, энергия активации процесса вынужденноэластической деформации практически совпадает с энергией активации структурного стеклования. Для СКС-30 последняя равна 13,8 ккал/моль, а для СКН-26 — 15,2 ккал1моль. Энергия активации вязкого течения этих эластомеров, определенная из уравнения вязкости Бартенева [c.78]

При ударном нагружении ПП (например, до деформации последнего 10,5 % менее чем за 0,1 с) наибольшее поглощение полосы 955 см обнаруживается через = 69 с, когда реализуется значительная часть релаксации напряжения, в то время как при постепенном нагружении со скоростью деформации 10 %/мин наибольшее поглощение соответствует максимуму напряжения при деформации 10,5%. Наибольшее увеличение интенсивности полосы 955 см- (в 3,2 раза) больше при ударном нагружении по сравнению с постепенным нагружением [38]. Поэтому передача молекулярного напряжения в высокоориен-тироваиный ПП представляет собой вязкоупругий процесс, включающий деформирование аморфных областей и противодействие раскручиванию геликоидального упорядочения. Вул [39] провел детальный экспериментальный и расчетный анализ релаксации напряжения, динамического поведения ИК-спектров и разрыва связей. Он пришел к выводу о необходимости учитывать различные степени чувствительности к напряжению кристаллических областей (2,1 см- на 1 ГПа) и отдельных цепей (8 см- на 1 ГПа). Вул показал, что в первую очередь релаксируют наиболее высоконапряженные цепи (952 см- ), внося таким образом вклад в увеличение интенсивности спектров высоких частотах (например, 955 и 960 см- ), а также что разрыва связи не произойдет, если энергия ее активации Но равна или больше 121 кДж/моль. Если Уд =105 кДж/моль, то происходит разрыв очень небольшого числа цепей (вызывая [c.237]

Мдентификация вторичных вязкоупругих механизмов и их интерпретация на основе молекулярного движения в некоторых случаях могут быть облегчены путем анализа диэлектрической дисперсии. Это относится к случаю, когда движение ди олей, ответственное за последнюю, включает вращение боковых rpyni [21—24] (а не главным образом перераспределение основной цепи, как это наблюдается для случаев, когда температурная зависимость времен диэлектрической релаксац И д 0жет быть описана уравнение Вильямса— Ландела — Ферри, рассмотре ны, 1 в гл. И). Например, для нескольких чле 0в ряда метакрилатов значения кажущейся энерг н активации для вре.мен диэлектрической релаксации и времен механической релаксации при 3-меха- [c.359]