Деформация полимеров в высокоэластическом состоянии

Исследования показывают, что стеклообразное состояние реализуется почти во всех полимерах. Важной его особенностью является возможность упругих обратимых деформаций, обусловленных растяжением химических связей и деформацией Рис. 12.9. Термо- валентных углов. Стеклообразное состояние по-механическая кри- лимеров служит ОСНОВОЙ производства синте-вая аморфного ли- тических волокон, лаков и, пленок, нейного полимера Высокоэластическое состояние полимеров лежит в основе резиновой промышленности. Это состояние возникает в полимерах, молекулы которых достаточно гибки и быстро изменяют свою форму под действием внешних сил. Взаимодействие между молекулами замедляет их перемещение и изменение формы. Поэтому процесс деформации полимера в высокоэластическом состоянии имеет релаксационный характер. Высокоэластическая деформация обычно сопровождается упругой деформацией, особенно при больших удлинениях, когда возможности дальнейшего распутывания молек улярных цепей оказывается почти исчерпанными. [c.320]

В высокоэластическом состоянии наиболее полно реализуется подвижность сегментов макромолекул, причем взаимное расположение макромолекул при воздействии внещних усилий на полимер не изменяется. Таким образом в этом состоянии можно наблюдать протекание релаксационных процессов, не осложненных течением макромолекул или гуковской деформацией. Деформации полимеров в высокоэластическом состоянии являются большими и обратимыми, а их обратимость, в отличие от гуковских деформаций протекает в течение длительного времени. [c.99]

В высокоэластическом состоянии полимер способен к значительным обратимым деформациям, этим он отличается от жидкости. В то же время, вследствие высокой степени эластичности, такой полимер не может рассматриваться как стеклообразное твердое тело. Характерной особенностью деформаций полимера в высокоэластическом состоянии является то, что макромолекулы в целом остаются неподвижными, а перемещаются лишь отдельные звенья, т. е. малые участки цепей. Поведение отдельных перемещающихся участков подобно поведению жидкости, а вся макромолекула ведет себя как твердое тело. [c.11]

ЧАСТЬ III ДЕФОРМАЦИЯ ПОЛИМЕРОВ В ВЫСОКОЭЛАСТИЧЕСКОМ СОСТОЯНИИ [c.185]

При температуре выше Т , т. е. в высокоэластическом состоянии, молекулярная подвижность в полимерах становится настолько большой, что структура полимера в ближнем порядке успевает перестраиваться вслед за изменением температуры, а макромолекулы могут изгибаться под действием внешних сил. Общая деформация полимера в высокоэластическом состоянии складывается из мгновенной упругой и запаздывающей высокоэластической деформации. Напомним, что упругая деформация обусловлена изменением средних межатомных и межмолекулярных расстояний и деформацией валентных углов полимерной цепи, а высокоэластическая — ориентацией и перемещением звеньев гибких цепей. Высокоэластическое состояние используется при формовании изделий такими методами, как штампование, вакуумное формование и др. Если при температуре эксплуатации полимеры находятся в высокоэластическом состоянии, то из них можно изготовлять пленки, гибкие шланги, искусственную кожу. [c.7]

При низкой температуре полимер находится в стеклообразном состоянии (рис. ХП1.1, область /), в котором полимер ведет себя как упругое твердое тело. В этом состоянии отсутствует движение как всей молекулы, так и отдельных звеньев, а проявляются лишь колебания атомов около положения равновесия. При повышении температуры полимер переходит в высокоэластическое состояние, свойственное только высокомолекулярным соединениям (рис. ХП1.1, область II). Вещество в высокоэластическом состоянии способно к значительным обратимым деформациям, что обусловлено подвижностью звеньев и соответственно гибкостью макромолекул. Перемещение звеньев происходит не мгновенно, поэтому деформации полимеров в высокоэластическом состоянии имеют релаксационную природу, т. е. характеризуются временем установления равновесия. Высокоэластическое состояние полимеров проявляется в интервале от температуры стеклования (Гст) до температуры текучести (Гт) (рис. ХП1.1, область II). Если температурный интервал Гст—Гт достаточно широк и захватывает обычные температуры, то такие полимеры называют эластиками или эластомерами, или каучуками. Полимеры с узким интервалом температур Г —Гт, смещенным в область повышенных температур, называют пластиками или плас-томерами. При обычных температурах пластики находятся в [c.359]

Интересно провести более детальное исследование влияния наполнителей на комплекс свойств модифицированных жидкими каучуками ЭП. Как свидетельствуют результаты термомеханического анализа (рис. 5.25), введение наполнителя приводит к изменению как температуры стеклования, так и деформации полимера в высокоэластическом состоянии. В наибольшей степени эффект проявляется в области срав- [c.116]

Теперь необходимо рассмотреть поведение реального полимера в высокоэластической области, т. е. в интервале Тс — Т при действии постоянной по величине внешней нагрузки. Изолированные молекулы, как указывалось выше, являются тепловыми пружинами . В реальном полимере единичные тепловые пружины находятся во взаимодействии вследствие наличия межмолекулярных сил. Это обстоятельство должно внести какие-то изменения в свойства молекул, и притом такие, которые позво-л11ли бы объяснить, почему при температуре выше Тс полимер под действием внешней нагрузки не течет, а вплоть до Т- ведет себя как каучукоподобное тело. Это происходит потому, что с повышением температуры образца уменьшаются как силы межмолекулярного взаимодействия, так и время запаздывания тепловых пружин . Так же, как и в твердом состоянии, под действием внешней нагрузки в полимере происходит скольжение одних молекул относительно других с одновременным растягиванием тепловых пружин , но этот процесс протекает весьма быстро. Так же быстро все остаточные деформации исчезают до нуля при снятии нагрузки. Следовательно, деформации полимера в высокоэластическом состоянии есть те же вынужденноэластические, но с очень коротким временем запаздывания. Как только температура полимера достигнет Гт, межмолекулярное взаимодействие уменьшится настолько, что появятся условия для перемещения большей части линейных молекул относительно друг друга. [c.107]

Вынужденность эластической деформации холодной вытяжки связана со следующими обстоятельствами. В отличие от эластических деформаций полимера в высокоэластическом состоянии, которые развиваются при сколь угодно малых напряжениях, для начала развития вынужденно-эластической деформации необходимо, чтобы напряжения вначале стали равными пределу вынужденной эластичности Овэ и затем в процессе прорастания шейки сохранялись на достаточно высоком уровне, соответствующем горизонтальному (или П01чти горизонтальному) участку диаграммы а е. Таким образом, для развития вынужденно-эластических деформаций необходимо приложить некоторое вынуждающее напряжение. [c.31]