Разрушение материала и химические связи

Определение химии. Особенность химической формы движения материи проявляется в химических реакциях, сопровождающихся разрушением исходных и образованием новых веществ. При этом разрываются, вновь возникают или перераспределяются химические связи между атомами, вследствие чего происходит изменение состава и структуры веществ. Химию можно назвать наукой о качественных изменениях тел, происходящих под влиянием изменения количественного состава . [c.7]

При рассмотрении разрушения полимеров в общем виде необходимо учитывать противодействие разрушению как межмолекулярных, так и химических связей. Если разрушение полимерного материала осуществляется в условиях, когда структура материала в ходе разрушения остается постоянной, то процесс подчиняется общим закономерностям прочности. Если же при разрушении полимерного материала реализуется его способность к высокоэластической деформации, сопровождающейся увеличением анизотропии материала, то условие, при котором разрыв подчиняется общим закономерностям, не соблюдается. [c.219]

Если характер процесса, определяющего разрушение материала (химическое взаимодействие со средой или ее диффузия), не меняется, то его скорость связана с температурой экспоненциальной зависимостью. Графически зависимость срока службы материала, т. е. величины, обратной скорости разрушения, от абсолютной температуры выражается прямой линией в логарифмическом масштабе . При изменении характера процесса эта кривая становится ломаной, как, например, для полиэфирных покрытий в азотной кислоте (рис. П.2) По-видимому, разрушение покрытия определяется двумя процессами — его проницаемостью и коррозией подложки, при которой образуются продукты, ускоряющие разрушение полимера. При температуре выше температуры стеклования полиэфиров (60—70° С) изменяется проницаемость покрытия, результатом чего и является перегиб на кривой температурной зависимости. В других средах — соляной, серной, уксусной кислотах и щелочах — разрушение покрытия связано только с химическим процессом, и переход через температуру стеклования не изменяет энергию активации разрушения (см. рис. 11.2). [c.37]

Если сопротивление разрушению определяется противодействием сил главных валентностей, то, естественно, что достигнуть определенную прочность можно уже при синтезе полимеров с прочными химическими связями в основной цепи. Чем прочнее эти связи, чем больше значение энергий этих связей, тем прочнее должен быть полимер. Разрыв химических связей обуславливает прочность материала только при достаточно больших значениях молекулярный массы. При этом энергия суммарного противодействия отрыву элементов структуры друг от друга за счет межмолекулярного взаимодействия должна быть больше энергии рвущихся химических связей [297, с. 314]. Увеличение числа химических связей, несущих нагрузку, сопровождается увеличением прочности материала также в случае трехмерных структур, содержащих химические связи. Это происходит, например, при химическом сшивании молекул полимера. В дальнейшем будет показано, что ориентация анизодиаметричных элементов структуры способствует преимущественному разрыву химических связей. [c.235]

Механизм разрушения, обозначенный в табл. 11.2 как вязко-упругий, характеризуется протеканием процессов деформационного микрорасслоения материала на тяжи, подобно микрорасслоению полимера в трещинах серебра , но этот процесс выражен более отчетливо. По мере углубления зоны разрушения один за другим образуются и рвутся тяжи. Разрыв отдельных тяжей происходит в различных местах по их длине, поэтому после сокращения концов тяжей на поверхностях разрушения возникают бугорки и впадины, образующие в совокупности шероховатую поверхность. Образование тяжей связано с преодолением в основном межмолекулярных связей, а механизм медленного разрыва эластомеров в целом состоит из элементарных актов, включающих как преодоление межмолекулярного взаимодействия при образовании тяжей, так и последующий разрыв химических связей при обрыве тяжей. Основной вклад в долговечность эластомеров дает медленная стадия разрушения, где скорость процесса разрушения лимитируется не разрывом химических связей, а вязкой деформацией в микрообъемах, приводящей к микрорасслоению материала. [c.336]

Согласно флуктуационной теории прочности, скорость процесса разрушения материала зависит от соотношения энергии активационного барьера и тепловых флуктуаций. Напряжение, уменьшая энергию активации, способствует ускорению разрушения материала. Основная причина появления первичных трещин — деструктивные процессы, протекающие под влиянием механических и тепловых воздействий на покрытие. В месте дефекта концентрируется напряжение, превышающее среднее напряжение на все сечение материала, что приводит к разрыву химических связей, образованию и росту трещин. Образование первичных трещин значительно ускоряется при наличии поверхностно-активной среды. Понижая свободную поверхностную энергию материала, среда способствует образованию местных зародышевых сдвигов на поверхности покрытия и первичных трещин. [c.45]

Роль плазмы в процессе травления состоит в образовании активных частиц и излучения высокой энергии, которые способны изменить поверхность подложки в результате химических реакций [93]. Энергия ионов и электронов разряда, которые попадают на поверхность травления, зависит от потенциала в области разряда, потенциала протравливаемой поверхности и потенциала электрода [94]. Потенциал протравливаемой поверхности по отношению к потенциалу плазмы (от единиц В до 1 кВ) всегда отрицательный, и подложка, следовательно, бомбардируется положительными ионами, что ведет к разрыву поверхностных химических связей, а в некоторых случаях к распылению поверхностного слоя или радиационному разрушению материала [95]. [c.59]

В связи с этим рассмотрим кратко процесс разрушения твердого полимера, когда он практически определяется только ростом трещин серебра . Отличие этого процесса от хрупкого разрущения заключается в том, что 1) напряжение у вершины трещины серебра практически не зависит от ее размеров 2) на пути трещины серебра рвутся не все химические связи, а только часть их, остальной полимерный материал вытягивается в тяжи, что приводит к увеличению флуктуационного объема ш 3) коэффициент Р меньше вследствие того, что тяжи выравнивают напряжение вблизи трещин серебра . [c.57]

Однако в процессе механического разрушения полимеров, несомненно, происходит разрыв химических связей и, следовательно, химические изменения материала в момент разрыва связей. Эти изменения непосредственно наблюдались при [c.255]

Так как при квазиравновесном способе деформации все модельные вулканизаты характеризуются равными значениями разрушающего напряжения, а существенное различие в энергиях межмолекулярного взаимодействия (оцененное количественно) при таком способе испытания на разрушающем напряжении не сказывалось, то это дает основание утверждать, что при таком способе испытания ответственными за сопротивление разрыву являются в основном химические связи. Значение разрушающего напряжения определенное при деформировании квазиравно-весным способом, характеризует противодействие химических связей разрушению материала. [c.182]

В заключение необходимо отметить, что своеобразные процессы механического разрыва и рекомбинации химических связей приводят к возникновению еще одной весьма перспективной возможности — формования материалов, не текущих в обычных условиях. Действительно, в процессе переработки полимера устанавливается равновесие между системой химически связанных молекул и системой бирадикалов, образовавшихся в результате обрывов сетки полимерных цепей. Если исходным материалом является нетекучий пространственно структурированный полимер, неспособный формоваться без разрушения молекул, то устанавливающееся в процессе переработки равновесие между продуктами деструкции и рекомбинации можно сместить действием очень больших сил и путем образования бирадикалов превратить нетекучий полимер в способный к пластическим деформациям материал. После прекращения действия сил быстро образуется полимер с достаточно высоким молекулярным весом и большой устойчивостью формы. Таким образом получают объяснение такие процессы, как ударное прессование полимеров, механизм которых до сих нор не был выяснен. [c.315]

Рассмотрим предположительный механизм разрыва эластомера с развитой пространственной структурой. Выше было показано, что в рассматриваемом случае необходимо одновременно преодоление связей обоих типов. Напряжение я в месте роста области разрыва так же, как и номинальное напряжение, складывается из противодействующих разрыву сил главных валентностей Стх и межмолекулярных сил а . Величина ст, зависит от температуры опыта, скорости деформации, степени набухания образца. Рассматривая разрушение и восстановление межмолекулярных связей в результате теплового движения, мы пришли к выводу, что а, , аналогично противодействию вязкому течению должно быть обратно пропорционально вероятности разрыва связей флуктуациями тепловой энергии и прямо пропорционально скорости деформации материала в месте распространения разрыва связей под действием напряжения или, что то же, скорости распространения надрыва о. То же самое относится и к химическим связям, которые значительно реже по сравнению с межмолекулярными связями разрушаются под действием теплового движения кинетических единиц. [c.183]

Существуют три вида хрупкого разрушения полиэтилена растрескивание под влиянием окружающей среды, термическое растрескивание и усталостное разрушение. Растрескивание под влиянием окружающей среды связано с химическим разрушением полимерного материала термическое растрескивание вызывается повышением температуры, а усталостное разрушение возникает в результате переменных напряжений или деформаций. Чтобы под влиянием окружающей среды произошло растрескивание, необходимо наличие трех совместно действующих факторов микротрещин на поверхности материала, активно воздействующих агентов и напряжений. Разрушение материала происходит в том случае, когда суммарные напряжения, вызывающие образование трещин, превышают когезионную прочность. В этом случае трещины прорастают по местам наименьшего сопротивления. Возможно это происходит по границам кристаллитных областей. [c.187]

При достаточно низких температурах полимер данного строения характеризуется эффективным межмолекулярным взаимодействием. При этом прочность связей межмолекулярного взаимодействия, суммируясь по поверхности раздела структурных единиц, превышает прочность химических связей в элементе структуры. Разрушение в этих условиях сопровождается разрушением химических связей. При подборе полимерного материала, работающего в этих условиях, целесообразно использовать либо достаточно полярный материал с большим значением удельной когезионной энергии, либо сшитый материал, представляющий трехмерную сетку, состоящую из атомных групп, связанных ковалентной связью. Увеличение прочности достигается за счет синтеза материала с более прочными связями между атомными группировками. Естественно, что эксплуатация материала при достаточно низких температурах эквивалентна эксплуатации при больших скоростях нагружения. [c.296]

Предполагается, что элементарный акт разрушения материала осуществляется путем перехода двух соседних атомов одной молекулы в энергетически возбужденное состояние, которое заканчивается разрывом химической связи. Это типичный активационный процесс. Отсюда следует, что повышение температуры и снижение скорости приложения усилия ведут к увеличению вероятности энергетической флюктуации, приводящей к разрушению материала. [c.532]

Кроме улетучивания растворителя протекают и другие процессы, связанные с уменьшением объема пленки химическая усадка, сопутствующая образованию химических связей. При этом изменяются межмолекулярные расстояния, перегруппировка молекул происходит неравномерно, постепенно замедляясь в ходе процесса отверждения. Наименьшие внутренние напряжения возникают при склеивании эпоксидными смолами, так как они отверждаются с небольшим изменением объема и без выделения летучих продуктов. Вторая причина — это напряжения, вызванные раз личием термических коэффициентов линейного расширения (КЛР) адгезива и склеиваемого материала. Полимеры имеют КЛР в 6—10 раз больше, чем дерево, стекло, металлы. Напряжения возникают в тех случаях, когда отверждение клея проводят при повышенной температуре, а затем температура пони-жается. Эти напряжения могут быть уменьшены при постепенном остывании склеенного изделия. У комбинированных из разных материалов конструкций это может быть причиной деформации и даже разрушения. [c.66]

Сшивание химическими связями макромолекул аморфного полимера, увеличивая силу взаимодействия между цепями макромолекул, действует аналогично кристаллизации, повышая жесткость н прочность материала. Однако сравнительно редкая сетка пространственных химических связей между цепями не может создать равномерное силовое поле, которое имеет место в кристаллическом ноли-мере, и, следовательно, прочность сшитого аморфного полимера. значительно ниже кристаллического. В аморфном полимере всегда есть достаточное число слабых мест, по которым происходит разрушение. Более того, если сетка пространственных связей становится частой и [c.226]

При рассмотрении механизма хрупкого разрушения Бартенев исходит из установленного факта двухстадийного разрушения. Прорастание одной или нескольких наиболее опасных микротрещин на первой стадии разрушения определяет долговечность образца из хрупкого материала. На второй стадии скорость разрушения очень велика и примерно соответствует скорости распространения упругих звуковых волн в материале. Рост каждой трещины рассматривается как последовательный разрыв химических связей в элементарном объеме в ее вершине под действием механических напряжений и тепловых флуктуаций. В вершине трещины [c.113]

Исходя из этих представлений, можно полагать, что зарождение и формирование полимерного слоя на поверхности твердых частиц наполнителя и, более того, наличие химической связи между наполнителем и полимерной матрицей способствует улучшению прочностных свойств композиционных материалов. Именно химическая связь на границе раздела фаз наполнитель — полимер принимает на себя нагрузку при разрушении материала [449]. При наличии химической связи на границе раздела существенно снижается скорость расслоения, повышается прочность и увеличивается долговечность изделий. [c.255]

Механизм абляционного разложения армированного стеклопластика изображен на рис. 1. Разрушение материала схематически представлено четырьмя отдельными слоями. Первый слой материала полностью разрушен в результате комбинированного воздействия термических, химических и механических факторов. На поверхности абляции видна тонкая пленка и несколько капель расплавленного стекла, которые образовались при плавлении армирующего стекловолокна. Под этим поверхностным слоем виден пористый углеродистый материал, армированный остаточным стекловолокном. Зона выделения летучих непосредственно прилегает к обуглероженному слою в этой зоне происходит лишь незначительная потеря органического связующего. Слой исходного материала расположен под этими разрушающимися зонами, и его температура почти не повышается или повышается очень незначительно. Для получения дополнительных данных о процессе абляции материал, находящийся в зонах, претерпевающих термическое разложение и показанных на рис. 1, был подвергнут химическому анализу. Полученные экспериментальные данные представлены на рис. 2. Содержание каждого элемента в фенольной смоле показано в зависимости от расстояния от поверх- [c.406]

Вулканизация каучуков заключается в связывании макромолекул в пространственную сетку, как правило, ковалентными химическими связями, с тем чтобы пластичный, способный течь полимер превратить в резину — эластичный конструкционный материал, обладающий высокой и обратимой деформируемостью, достаточной прочностью и рядом других ценных технических свойств. Одна из важнейших задач вулканизации состоит также в создании резин с высокой долговечностью, определяемой способностью резин противостоять разрушению в условиях тепловых, окислительных, озонных воздействий, а также воздействий солнечной (космической) радиации при одновременном механическом нагружении (статическом и динамическом). [c.102]

Роль среды особенно проявляется в области малых напряжений, которые сами по себе способны вызвать разрушение покрытий только в случае очень длительного времени воздействия [51, 53]. При больших напряжениях, достаточных для разрушения покрытия, среда обычно не успевает оказать влияния на процесс. Она взаимодействует с активными участками материала, которые образуются по месту разрыва химических связей при разрушении материала. [c.46]

Вероятность такого разрыва характеризуется множителем е п г величина которого зависит не только от температуры, но и от напряжения. Последнее снижает начальный активационный барьер 7 на величину уа, что приводит к увеличению вероятности разрыва химических связей, определяющих прочность материала. Разрушение твердого тела происходит постепенно и представляет собой накопление во времени элементарных актов разрыва химических связей. Коэффициент То по порядку величины равен п иоду тепловых колебаний атомов. При уменьшении внешнего напряжения частота элементарных актов разрыва при одной и той же температуре уменьшается, а при отсутствии его приближается к частоте актов термической деструкции при данной температуре. Таким образом, по Журкову, процесс разрушения твердого полимерного тела не есть чисто механическое явление, а рассматривается как термический процесс распада полимерных молекул, обусловленный тепловыми флуктуациями и ускоренный приложенными извне напряжениями. Это значит, что характеристика прочности материала (особенно полимерного) с помощью так называемого предельного напряжения, не может считаться правильной без указания времени, в течение которого действовало внешнее напряжение. Понятия об этих характерных напряжениях полностью теряют смысл нри анализе физической природы прочности, хотя они могут иметь значение как практические характеристики материала . Если основные положения термофлуктуационной теории правильны, то в процессе нагружения полимерного материала должны образовываться и накапливаться свободные макрорадикалы, возникающие за счет разрыва химических связей в главной цепи полимера. Экспериментальные исследования данного явления, выполненные в последнее время, полностью подтвердили это предположение. [c.142]

Энергия, выделяющаяся в результате ядерных реакций, на несколько порядков больше прочности химических связей, энергетического эффекта обычных химических реакций или количества энергии, необходимого для образования дефектов (дислокаций и вакантных узлов) в решетке твердых веществ. Ни однн материал независимо от его фазового состояния или внешних условий не является совершенно инертным по отношению к ядерным излучениям. Поэтому в последние годы с появлением легкодоступных источников высокой энергии химическое действие радиации активно исследовалось многочисленными учеными с самыми различными целями. Новая область радиацрюнной химии включает исследования, направленные на предотвращение ущерба от разрушающего действия радиации, на разработку методов избирательного разрушения (например, стерилизация и применение в медицине), или специфическое использование радиации для избирательного проведения химических реакций. Данная глава ограничивается рассмотрением последней из перечисленных областей радиационной химии и, в частности, выявлением возможностей использования ядерных излучений как способа проведения химических превращений в процессах нефтепереработки. [c.114]

Итак, разрушение полимеров под действием нагрузки происходит в результате проскальзывания макромолекул относите ть- НО друг друга и разрыва химических связей назовем это механическим фактором) и сопровождается необратимым изменением структуры вследствие интенсивного протекания механохимических реакций химический фактор) Прочность повышается с ростом степену ориентации макромолекул в направлении действия силы и снижается с увеличением дефектности материала. [c.343]

Критика механизма разрушения Куна, исключающего развитие трещин, высказывалась различными исследователями неднократ-но. Сама гипотеза Куна до сих пор на опыте никем не была подтверждена. Это, конечно, не значит, что в напряженном полимере вовсе не происходят разрывы отдельных цепей во всем объеме образца. Процесс термической деструкции цепей полимера часто наблюдается в напряженных полимерах, но он не является главным. Поскольку среднее напряжение в образце всегда значительно ниже концентраций напряжений вблизи микротрещин и других дефектов структуры, там и наблюдается основной процесс разрыва цепей полимера, который также является процессом термомеханической деструкции, но локализован в местах перена-пряжений . На термомеханическую деструкцию в массе полимера можно вводить поправку, учитывая, что скорость роста трещин Б полимере зависит от числа рвущихся химических связей, приходящихся на единицу длины трещины, а число неразорванных цепей в результате термомеханической деструкции уменьшается. Однако коэффициент концентрации напряжения р в вершине трещины для твердых полимеров примерно равен 10, н поэтому можно считать, что вероятность разрыва цепей в массе материала незначительна. Поэтому термомеханическая деструкция цепей, происходящая в массе полимера, приводит лишь к незначительному увеличению скорости роста трещин и мало влияет на долговечность полимеров. [c.101]

Итак, быстрый разрыв происходит без образования надрывов, в результате прорастания треш,ин разрушения, медленный—путем образования и прорастания надрывов . В первом случае поверхность разрыва гладкая, во втором—шероховатая. На первой стадии разрушения растут дефекты в виде надрывов, дающие шероховатую зону поверхности разрушения, на второй— дефекты в виде трещин, дающие гладкую зону. В соответствии с этим разрушение резин происходит вследствие роста дефектов двух видов надрывов и трещин . Механизм разрушения ири прорастании трещин в резине аналогичен таковому ири разрушении хрупких тел (непосредственный разрыв связей), чем и оправдывается термин трещина для высокоэластичного материала. Образование сильноориентированных тяжей на первой стадии разрушения связано с преодолением межмолекулярных связей. Поэтому молекулярный механизм медленного разрыва высокоэластичных полимеров состоит из элементарных актов, включающих преодоление межмолекулярного взаимодействия при образовании тяжей и разрыв химических связей. [c.111]

Прн растрескивании и разрыве полимерных материалов в отсутствие химического взаимодействия должны преобладать процессы разрушения химических связей под действием напряжения. В присутствии химически активной среды дело обстоит сложнее. Помимо процессов, сопровождающихся разрывом химических связей, идут реакции присоединения, замещения и др., ие вызывающие деструкции молекул полимера. Поэтому не во всех случаях одновременное воздействие химически активной среды и напряжения вызывает характерное для явления статической усталости растрескивание резин в направлении, периендикуляр-ном направлению растяжения. Например, если происходит очень интенсивное взаимодействие полимера со средой, сопровождающееся полным химическим перерождением материала (наиример, действие концентрированной азотной кислоты на НК), на его [c.274]

Появление и разрастание трещин, ведущих к разрушению материала, возможно в этом случае в результате либо разрушения микрочастицы полисоли, либо разрыва химических связей ее с каучуком. Отрыв частицы от каучука затруднен, так как вследствие ориентации граничного слоя внутренние напряжения распределяются на большое число цепей и для каждой из них оказываются ниже критических, вызывающих их разрыв. Частицы дисперсной фазы, состоящие из трехмер- [c.107]

Таким образом, основной характеристикой сопротивления материала как при статической, так и при динамической нагрузке служит механическая долговечность, т. е. время от момента приложения нагрузки до момента разрушения. В многочисленных работах, рассмотренных в обзорной статье Аскадского [283], показано, что существование временной зависимости прочности наблюдается для всех твердых тел и связано с самой природой разрушения. Эти работы подтвердили основное положение флуктуациоиной теории прочности, согласно которой разрушение полимерных и других твердых тел происходит во времени вследствие распада контактов и химических связей под действием нагрузки. Недавние исследования Влодавца и сотр. и Стратулата [288, 289] указали на принципиальную возмо кность использования измерений долговечности при изучении механических свойств не только монолитных твердых тел, но и дисперсных коагуляционных и конденсационных структур . [c.121]

Физически обоснованной характеристикой прочности полимеров служит долговечность, определяемая временем, проходящим с момента приложения нагрузки к образцу до его разрушения. Эта характеристика основана на кинетической концепции прочности [16—18], согласно которой процесс разрушения заключается в постепенном разрыве химических связей вследствие тепловых флуктуаций, причем диссоциация связей активируется приложенным механическим напряжением. Эта концепция развивается С. Н. Журковым с сотрудниками. Большое внимание уделяется также процессу распада межмолекулярных связей. Этот подход предложен и изучен В. Е. Гулем [19]. Существенное внимание уделяется процессу зарождения и развития микротрещин и трещин разрушения под действием нагрузки, что и определяет долговечность материала. Этот подход развивается Г. М. Бартеневым [20]. [c.82]

Таким образом, если Журков с сотр. [3.1, 3.2] считает, что кинетика разрушения твердых полимеров в основном определяется разрывом химических связей, то Шишкин [3.30] полагает ответственными за кинетику разрушения и прочность полимеров межмолекулярные силы. Для высокопрочного состояния полимеров это физически обоснованно, так как высокие значения прочности могут превышать значения пределов пластичности этих материалов, как это имеет место в неорганических стеклах в квазихрупком и тем более в пластическом состоянии. Отличие заключается лишь в том, что в неорганических стеклах ответственными за прочность и пластичность являются одни и те же химические связи (в силикатных стеклах вязкое течение является химическим течением материала), а в линейных полимерах ответственными за пластичность (вынужденную высо-коэластичность) являются силы межмолекулярного взаимодействия, а за прочность могут быть ответственными (могут яв- [c.49]

Потери третьего вида были рассмотрены автором и Разумовской [4.70], исходя из молекулярной модели микротрещины и микропроцесса разрушения. Потери этого вида возникают вследствие разрыва химических связей. В момент разрыва связей абсолютное значение квазиупругой силы Р (см. рис. 1.2) достигает максимального значения Рт, отвечающего критическому напряжению Ок в вершине микротрещины. После разрыва связей вершина трещины в этом месте передвигается на расстояние, равное одному межчастичному расстоянию. До точки максимума М возможен кьазистатический процесс растяжения связей, ио после точки М происходит самопроизвольный процесс разрыва связей и сброс энергии, так как концевые атомы, вышедшие на свободную поверхность при колебаниях, быстро рассеивают избыточную энергию. Этот процесс не связан с обычными механическими потерями в объеме материала, а является поверхностным эффектом. [c.92]

Выше Тс в высокоэластическом состоянии релаксационная природа разрушения полимеров и роль межмолекулярных взаимодействий проявляются наиболее ярко, а относительный вклад в долговечность термофлуктуационного механизма разрыва химических связей становится малым. Ведущим процессом разрушения становится процесс преодоления межмолекулярных взаимодействий и расслоение материала на макротяжи, которые тем крупнее, чем реже химическая сетка сшитого эластомера (наи- [c.241]

Авторы отводят главную роль фактору времени, корректируя понятие предела прочности. В старом понимании этот термин означал усилие разрыва, а продолжительность действия напряжения до разрушения не принималась во внимание. В действительности это понятие подразумевает долговечность образца при данной нагрузке, а не его предел прочности. Полученное отнощение позволило сделать вывод о том, что разрыв является активационным процессом, скорость которого определяется тепловыми флуктуациями, зависящими от значений КТ. Для разрушения связей, определяющих прочность полимера, необходимо, чтобы скомпенсировался энергетический барьер 1о, величина которого зависит от природы химических связей. Установлено также, что энергетический барьер цо под действием растяжения уменьшается на значение ау. Итак, чем больше нагрузка на материал, тем меньше энергетический барьер, препятствующий процессу разрыва. Уравнение позволяет глубже выяснить механизм деструкции путем установления зависимости, существующей между энергетическим барьером хо и структурными элементами (межмолекулярными силами и химическими связями), которые обусловливают прочностные свойства исследуемого полимера. Определив энергетический барьер (Хо, авторы пришли к выводу, что значения цо по порядку величины совпадают с величиной энергии химических связей (45 ккал моль). Таким образом, разрушение полимерных волокон под действием растяжения, согласно проведенным исследованиям, развивается во времени, зависит от интенсивности нагрузки и возникает в результате разрыва химических связей. Межмолекулярные связи [c.27]

ОкислиГели вызывают разрыв или образование новых химических связей в полимере, что приводит к потере эластичности, например резин, при одновременном увеличении твердости и прочности, созданию внутренних напряжений, обусловливающих хрупкость полимерного материала и, в конечном счете, его разрушение. [c.72]

Пятая отличительная особенность растрескивания при одновременном действии напряжения и окружающей среды состоит в том, что оно является чисто физическим процессом, при котором не происходит никаких химических изменений в полимере, т. е. отличается от окислительного или электромеханического растрескивания напряженных полимеров, сопровсждакщегсся их химическим разрушением. Далее, растрескивание при одновременном действии напряжения и окружающей среды не связано ни с набуханием, ни с другим, подобным ему механическим ослаблением материала. В связи с этим имеется некоторое различие между растрескиванием под действием поверхностно-активных веществ и разрушением под действием растворителей, подобных бензолу или толуолу. Последний при соответствукщем нагревании растворяет многие полизтилены, а при комнатной температуре полимеры с большим молекулярным весом могут ограниченно набухать в нем > Такое набухание приводит к уменьшению прочности изделий, по крайней мере, в поверхностных слоях , возможно происходящему из-за влияния на рассматриваемый процесс когезионного Езаимодействия между макромолекулами . Конечно, в этих условиях материал легко разрывается под напряжением. Так как физическая природа полимера при действии растворителя изменяется, такой тип разрушения отличается от разрушения напряженного материала под влиянием поверхностно-активного вещества или спирта, которые на ненапряженный полимер практически не действуют. Полярные жидкости (такие, как спирты) не только не вызывают набухания полиэтилена, но и осаждают его из растворов даже при повышенных температурах. Это и вынуждает различать растрескивание под действием растворителей и растрескивание при одновременном действии напряжения и поверхностноактивных веществ [c.335]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология