Степень и динамический модуль упругости

Принято считать, что с ростом степени кристалличности полимера его динамический модуль упругости и скорость распространения в нем звука возрастают [26]. Возрастание скорости звука с ростом степени кристалличности связано с увеличением межмолекулярного взаимодействия в полимере в результате повышения содержания упорядоченных кристаллических областей. Понятно, что этот эффект должен наблюдаться наиболее четко, если аморфные области полимера находятся в высокоэластическом состоянии, для которого характерно ослабление межмолекулярного взаимодействия. Поэтому акустические измерения проводят при температурах выше температуры стеклования аморфной прослойки. [c.364]

При оценке качества и надежности изделий и конструкций необходимо знание ряда физико-механических параметров материалов, из которых они изготовлены. Так например, одной из основных физических характеристик материала является его плотность. Плотность используется при расчетах большинства других физических и механических характеристик материалов, в частности, динамического модуля упругости, коэффициента теплопроводности, коэффициента отражения и др. Кроме того, плотность является и важнейшей технологической характеристикой материалов, особенно композитных. От плотности зависит количественное содержание отдельных компонентов, пористость, степень кристаллизации, проницаемость, содержание летучих, неоднородность и т.п. [c.446]

Тогда основной вклад в Е будет вносить третий член правой части (7.75), и динамический модуль упругости будет уменьшаться с увеличением плотности пространственной сетки. Следовательно, формула (7.75) позволяет объяснить и аномальную зависимость динамического модуля упругости от степени сшивания. Такая зависимость может наблюдаться в стеклообразном состоянии или в области перехода из стеклообразного в высокоэластическое состояние. [c.276]

Независимость предела выносливости от температуры в сочетании с высоким значением логарифмического декремента затухания (0,5) определяет целесообразность применения бороволокнитов в деталях, работающих при вибрациях и знакопеременных нагрузках. Логарифмический декремент затухания и динамический модуль упругости резко изменяются с изменением взаимного расположения волокон. Степень рассеивания энергии бороволокнитом можно увеличить на порядок путем перекрещивания волокон в слоях под углом 10—15°. [c.254]

В рассмотренных выше теоретических предпосылках совершенно не учитывается анизотропия вязкоупругих свойств исследуемых материалов. Поэтому нами использовались эмпирические зависимости, связывающие параметры распространения упругих волн с искомыми характеристиками, определенными из механических испытаний, так как упругие характеристики полимерных материалов при механических испытаниях в значительной степени зависят от уровня прикладываемых нагрузок и скорости нагружения. В практических инженерных и технологических расчетах, как правило, используются параметры полимерных материалов, определенные из соответствующих ГОСТов. Кроме того, ГОСТом нормированы прикладываемые нагрузки и скорость нагружения, что весьма важно для получения однозначных результатов разными авторами. При сопоставлении статического и динамического модуля упругости за основу принимается модуль, полученный в соответствии с ГОСТом. [c.146]

Влияние степени кристалличности на динамический модуль упругости и скорость звука в полимерах [c.153]

Для аналитического описания зависимости динамического модуля упругости от степени кристалличности обыч- [c.153]

Большой интерес представляет сравнение зависимости с = / (Г) для образцов поликапроамида с различной степенью кристалличности (см. рис. 60). Оказалось, что при 7 С 32 °С скорость звука аномально зависит от степени кристалличности, уменьшаясь при возрастании х. При Т > 32 °С скорость звука зависит от степени кристалличности обычным образом, возрастая с ростом х. Такое же изменение характера зависимости от степени кристалличности имеет место и для динамического модуля упругости (рис. 61). [c.188]

Выше температуры —70 °С наблюдается обычная зависимость динамического модуля упругости Е от степени поперечного сшивания с увеличением степени сшива- [c.232]

Зная степень сшивания (см. табл. 4), можно оценить влияние этого параметра на вязкоупругое поведение сополимеров. Очевидно (см. рис. 75), что в области высокоэластического состояния, и особенно в области плато, увеличение степени сшивания приводит к росту модуля упругости, как это и следует из кинетической теории высокоэластичности. В интервале температур от - -100 до —30 °С увеличение степени сшивания приводит к резкому падению динамического модуля. В низкотемпературной области от —30 до —120 °С динамический модуль опять возрастает с увеличением степени сшивания. Таким образом, на рис. 75 видны две области инверсии, в которых изменяется характер зависимости динамического модуля от степени сшивания. Интересно, что в том интервале температур (от —30 до 100 °С), в котором обычно используются сополимеры, наблюдается аномальная зависимость динамического модуля упругости от степени сшивания динамический модуль упругости Е возрастает с уменьшением степени сшивания V. Поль и Кестнер , исследуя сополимеры ненасыщенных полиэфиров (на основе малеиновой кислоты и гександиола) со стиролом, также наблюдали, что динамический модуль упругости [c.241]

Таким образом, у сополимера, имеющего меньшую степень сшивания и содержащего четное число групп СНа в каждой молекуле НП, более высокий динамический модуль упругости в широкой области температур как выше, так и ниже Tg (за исключением плато высокоэластичности), чем у сополимера, имеющего большую степень сшивания [c.250]

Динамические механические свойства гетерогенных полимер-полимерных композиций в решающей степени определяются свойствами непрерывной фазы. При стеклообразной непрерывной фазе наблюдается заметное изменение модуля упругости при Tg полимера дисперсной фазы, однако при температуре выше этой Гс форма кривой температурной зависимости модуля мало изменяется с увеличением количества дисперсной фазы. Тангенс угла механических потерь таких композиций проходит через резко выраженный максимум в области дисперсной фазы, а в других условиях практически не зависит от количества дисперсной фазы. Аналогичные эффекты наблюдаются и в случае непрерывной эластичной фазы. При низкой концентрации дисперсной стеклообразной фазы наблюдается небольшое качественное различие в зависимостях динамического модуля упругости от состава для статистических сополимеров и гетерогенных полимер-полимерных смесей. Однако при этом формы кривых температурной зависимости динамического модуля упругости и особенно тангенса угла механических потерь различаются значительно сильнее. [c.162]

Для полиэтилена величина жесткости, определенная при комнатной температуре, достаточно надежно характеризует степень кристалличности образца Было найдено, что между логарифмом жесткости и плотностью существует линейная зависимость (рис. 9), а как указывалось выше, кристалличность полиэтилена однозначно связана с его плотностью. Нильсен показал, что аналогичные соотношения выполняются, если вместо жесткости рассматривать величину динамического модуля упругости при сдвиге. [c.270]

Для характеристики вязко-упругих свойств пленок необходимо провести измерения жесткости путем испытания на изгиб или определить модуль упругости при постоянной степени удлинения, а также путем измерения динамического модуля упругости на приборе с вибрирующим язычком. Можно использовать также данные кривых нагрузка — удлинение. [c.123]

На рис. 28 показана зависимость реальной части динамического модуля упругости Е и фактора затухания (тангенса угла механических потерь) tgo от температуры для аморфного, кристаллического неориентированного и кристаллического ориентированного образцов пентапласта. На кривой tg б — t для кристаллического пентапласта наблюдается резкий пик с максимумом при 25 °С (/ = 86 Гц), указывающий на появление новых степеней свободы вибрации, вращения и поступательного движения (смещения) внутри или между [c.46]

При динамических режимах испытания (синусоидальные незатухающие гармонические колебания в отсутствие резонанса) модуль упругости G зависит от степени кристалличности, тем- [c.315]

Если равновесный модуль Е о определяется в области плато высокоэластичности, то он увеличивается с ростом густоты пространственной сетки, а расчетные значения v хорошо согласуются с экспериментальными. Такая зависимость модуля упругости от степени сшивания встречается наиболее часто и считается нормальной. В этом случае плотность пространственной сетки может быть оценена по данным акустических измерений. Очевидно, что в области плато высокоэластичности динамический модуль и скорость звука будут возрастать при увеличении степени сшивания. [c.508]

При изучении степени вулканизации динамическими механическими методами, описывающими свойства эластомеров комплексным модулем сдвига G = G + G", где G и G" - модуль упругости и модуль потерь, построение графической зависимости log G от log со (й) - угловая частота) при различных температурах позволяет оценить степень вулканизации и в соответствии с уравнением Аррениуса энергию активации процесса. Так, энергия активации для бутадиен-стирольного каучука, цис-полибутадиена и их смеси (70/30) находится в пределах от 5,9 до 14,7 кДж/моль, что соответствует энергии диссоциации связей между агрегатами технического углерода [20]. [c.509]

Обычно полагают, что в стеклообразном состоянии (ниже Tg аморфной прослойки) модуль упругости и скорость звука не зависят от степени кристалличности, так как плотности кристаллитов и аморфных областей ниже Tg практически пе должны отличаться. Вблизи комнатной темлературы четкая зависимость скорости звука и динамического модуля от степени кристалличности и С х) имеет место для таких полимеров, как полиэтилен [4] и политетрафторэтилен, аморфные области которых при этом находятся в высокоэластическом состоянии. [c.269]

Обычно полагают - что в стеклообразном состоянии (ниже Tg аморфной прослойки) модуль упругости и скорость звука не зависят от степени кристалличности, так как плотности кристаллитов и аморфных областей ниже Tg практически не должны отличаться. Вблизи комнатной температуры четкая зависимость скорости звука и динамического модуля от степени кристалличности имеет место для таких полимеров, как полиэтилен и политетрафторэтилен. На рис. 48 приведены экспериментальные данные Ватермана , показывающие, что для самых различных типов полиэтилена вне зависимости от способов его синтеза и предыстории существует линейная зависимость скорости звука от степени кристалличности. [c.153]

Все это подтверждает правильность теоретических положений, изложенных в разделе 1 этой главы, и позволяет сделать вывод о том, что возрастание динамического модуля Е в стеклообразном состоянии с уменьшением степени сшивания объясняется тем, что в этом состоянии поперечные сшивки препятствуют уменьшению расстояния между кинетическими элементами соседних цепей при понижении температуры, снижая тем самым эффективность межмолекулярного взаимодействия. В результате этого в стеклообразном состоянии Е может уменьшаться с ростом степени сшивания. В высокоэластическом состоянии, когда кинетические элементы соседних цепей имеют значительно большую подвижность, поперечные сшивки препятствуют удалению соседних цепей друг от друга при возрастании температуры, повышая э ективность межмолекулярного взаимодействия. Это и приводит к возрастанию модуля упругости с ростом степени сшивания. [c.229]

Модуль упругости в стеклообразном состоянии при малых деформациях слабо зависит от продолжительности опыта или скорости нагружения. Поэтому Е с достаточной степенью точности определяют при динамических процессах (по скорости распространения ультразвука и др.). [c.58]

В реальных узлах трения обычно резины находятся в деформированном состоянии. Их износ должен зависеть от предварительной деформации, которая влияет на основные механические характеристики, определяющие сопротивляемость износу, что показано рядом исследователей. Как упоминалось (см. гл. 3), методом разрезания [160] установлена анизотропия прочностных и упругих свойств резины из НК в диапазоне деформаций 0-ь-200%, а также повышение твердости с увеличением деформации. В работе [161] показана анизотропия увеличения модуля упругости в зависимости от степени деформации для резин из бутадиен-нитрильного каучука известны эффекты увеличения хрупкой прочности при предварительном деформировании резин в высокоэластическом состоянии. Наблюдались [88] области упрочняющего влияния статических деформаций и при изучении динамической выносливости резин. Изменение модуля упругости при деформации влечет за собой изменение силы трения [162]. [c.211]

Критическая точка, или оптимальное скручивание, при котором достигается максимальная прочность, зависит от ряда факторов, включая длину, толщину и свойства рассматриваемых волокон. Способность к растяжению, сопротивление истиранию и сопротивление динамическому напряжению со скручиванием возрастают. Однако модуль упругости (модуль Юнга) при этом падает. Каждое из перечисленных свойств при определенной степени скручивания имеет свое оптимальное значение. Поэтому выбор скручивания всегда представляет собой компромисс и согласование отдельных свойств. [c.70]

Для раздельного рассмотрения вопроса о зависимости равновесной и неравновесной составляющих динамического модуля от степени наполнения необходимо уточнить понятие упругого равновесия применительно к наполненным резинам. [c.270]

Следовательно, синтез прочности, связанный с образованием структур с обратимыми контактами и их переходом в структуры с истинными фазовыми контактами в случае получения реальных дисперсных материалов, сопровождается также и синтезом дефектов и неоднородностей их структуры. Вид и концентрация этих дефектов и неоднородностей определяют степень понижения структурно-механических характеристик плотности, прочности, модулей упругости, долговечности в условиях знакопеременных динамических нагрузок и особенно в условиях сочетания механических воздействий с воздействиями агрессивной внешней среды (в первую очередь коррозия материалов). [c.258]

К настоящему времени, видимо, можно считать, что уравнения состояния (для давления и внутренней энергии) многих твердых тел и их фаз, а также зависимость давления фазового перехода (например, для Ее Ре" ) от температуры, определены или по существующим методикам могут быть определены с достаточной степенью -точности. Что же касается сопротивления материала динамическому сдвигу (модуля упругости, предела текучести) при значительных давлениях и температурах, кинетики фазовых переходов и переходов к пластическому течению (которые можно рассматривать как фазовые переходы, но второго рода), то они исследованы гораздо менее подробно и для многих веществ неизвестны. [c.280]

Одним из важных параметров, характеризующих -кристаллическую структуру полимеров, является степень ристалличности х, определяемая формулой (2.12). Значение X существенно влияет на вязкоупругие свойства кристаллических полимеров. В результате этого температура стеклования аморфных областей, интенсивность релаксационных максимумов, значения динамических модулей упругости и скорости звука, как правило, заметно зависят от и. [c.267]

Было экспериментально показано [4], что динамический. модуль упругости ряда кристалличеоких полимеров (по-литрифторхлорэтнлен, поликапроамид, полиэтилен) в низкотемпературной области убывает с ростом степени кристалличности. [c.269]

Несминаемость хлопчатобумаж ных тканей После сшивки формальдегидом обнаруживается общее ул) чше-ние свойств по сравнению с исходной целлюлозой Улучшение свойств бумажной пульпы, влияние прививки на скорость получения пульпы Влияние степени прививки и влажности на динамический модуль упругости и модуль по терь [c.204]

Принято считать, что с ростом степени кристалличности динамический модуль упругости и скорость звука в полимере возрастают " . Баккаредда установил, что эта зависимость проявляется наиболее четко, когда акустические измерения проводятся при Т у Tg аморфной прослойки. [c.153]

Неравенство (200) означает, что основную роль в формулах (195) и (197) теперь играет первый член правой части, и, следовательно, при повышении х будет возрастать J, а динамический модуль упругости Е будет уменьшаться. Такая аномальная зависимость Е от х, когда динамический модуль упругости и скорость звука уменьшаются при возрастании кристалличности, действительно наблюдалась - в политрифтор хлор этилене, полиэтилене, полиэтилентерефталате. В то же время во всех этих полимерах при Г > Гg аморфной гро-слойки для динамического модуля и скорости звука характерна нормальная, обычная зависимость от х, т. е. возрастание с ростом степени кристалличности. [c.158]

В результате исследования влияния степени сшивания на вязкоупругие свойства СНП оказалось, что в некоторых случаях изменение количества групп СНа н цепи полиэфира на одну метиленовую группу, которая приводит к изменению степени сшивания примерно в 1,5 раза, как это имеет место при переходе от азелаиновой к себациновой кислоте, вызывает аномалию в вязкоупругом поведении. Сравнение температурной зависимости Е (рис. 81) для сополимеров, модифицированных соответственно азелаиновой и себациновой кислотами, показывает, что в области плато высокоэластичности больший модуль упругости имеет СНП с л = 7, в то время как при температурах Та 100 °С более высокий динамический модуль упругости у СНП с п = 8. [c.250]

Волокна, полученные из изотактического ПМБ и сополимеров ЗМБ1 с малым содержанием октена-1 и гексадецена-1, имеют высокие степень кристалличности и степень ориентации. От полипропиленовых, полиэфирных и полиамидных волокон они отличаются меньшими квазистати-ческим модулем упругости при малых кратковременных нагрузках и динамическим модулем упругости при высоких (звуковых) частотах, причем в отличие от большинства волокон для ПМБ характерна эквивалентность квазистатического и динамического модуля. [c.59]

Следует отметить влияние степени анизотропии углеродных волокон на динамическую упругость высокомодульного волокнита. Так, динамический модуль сдвига в продольно-поперечном направлении однонаправленного эпоксикарбоволокнита пропорционален модулю сдвига ненанолненного полимера, но из-за влияния степени анизотропии волокон на 30% ниже теоретического значения [41]. [c.225]

Попытки связать физические свойства намотанных изделий с молекулярной структурой эиоксидных связующих с помощью статистического анализа выявили некоторую связь между модулем упругости при растяжении и динамическим модулем сдвига между температурой тепловой деформации и температурой перехода второго рода. Сообщалось о высокой степени совпадения между пределами прочности при межслоевом сдвиге и пределом прочности при растяжении, эти два последних свойства явно являются функциями связующего материала в большей степени, чем взаимодействие между связующим материалом н стеклянной арматурой [Л. 20-131]. Другие испытания намотанных нитью структур сжимающей нагрузкой показали, что прочность регулируется точкой текучести связующего ]Л. 20-167]. Серия интересных испытаний сосудов, изготовленных намоткой нитью, показала, что предел прочности разрыва в совершенстве сконструированного и изготовленного сосуда не зависел от предела прочности на растяжение и удлинения связующего материала. Действительно, было обнаружено, что сосуды, содержащие связующее DGEBA/MPDA, работают лучше, когда связующее находится в стадии В, чем когда оно полностью отверждено [Л. 20-174]. [c.315]

Модуль эластичности имеет постоянное значение только в пределах гуковской упругости. В широких пределах деформации каучука не наблюдается пропорциональности между величинами силы и производимого ею удлинения. Поэтому величина модуля, определяемого в этом случае из тангенса угла наклона касательных к кривой усилие-удлинение, меняется в зависимости от степени и скорости растяжения. Определение модуля, таким образом, представляет известные затруднения. Различают два метода определения модуля — статический и динамический. При Удлинеше [c.209]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология