Принцип температурно-временной суперпозици

Название данного раздела соответствует очень эффективной модели простой поверхности ослабления , предложенной Смитом [41]. Эта модель опирается на рассмотрение вязкоупругого поведения сплошных полимерных тел, т. е. на представление, которое должно сводиться согласно принципу температурно-временной суперпозиции внешних параметров нагружения-напряжения, скорости деформации и температуры к соответствующим молекулярным состояниям. Если критерий разрушения действительно имеет единые пределы молекулярной работоспособности, то построенные кривые приведенного напряжения Б зависимости от деформации при разрушении в различных экспериментальных условиях должны ложиться на одну обобщающую кривую (рис. 3.6). Эта концепция справедлива применительно к большому числу натуральных и синтетических каучуков и вулканизатов при однотипных механических йены- [c.73]

Принцип температурно-временной суперпозиции. Сравнение кривых, представленных на рис. V. 13 и V. 14, показывает, что увеличение частоты и понижение температуры одинаково влияют Hai деформацию или угол сдвига фаз. Одно и то же значение деформации или угла сдвига фаз можно получить, изменяя либо частоту,, либо температуру. Это в определенном смысле свидетельствует об эквивалентности температуры и времени воздействия — так называемый принцип температурно-временной суперпозиции. Исходя из этого принципа, можно рассчитать зависимость механических [c.151]

Принцип температурно-временной суперпозиции имеет большое практическое значение. Используя приведенные выше соотношения и методы обработки экспериментальных данных, можно получить информацию о механическом поведении полимеров при эксплуатации их в самых разнообразных условиях. [c.153]

Принцип температурно-временной суперпозиции. [c.173]

ПРИНЦИП ТЕМПЕРАТУРНО-ВРЕМЕННОЙ СУПЕРПОЗИЦИИ (НАЛОЖЕНИЯ) В ИССЛЕДОВАНИЯХ АСФАЛЬТОБЕТОНОВ [c.67]

При изучении зависимости свойств вязкоупругих материалов от скорости приложения нагрузки и температур возник важный экспериментальный метод, который позволяет получить данные для очень широкого диапазона этих параметров [1, 2, 3]. Основой принципа температурно-временной суперпозиции явилось правило влияние температуры на свойства аналогично действию времени приложения нагрузки. Любой показатель реологических свойств вязкоупругих тел, определенный при какой-либо температуре Т и скорости приложения нагрузки ш, меняет свое значение при изменении температуры до Т1 или времени до 0)1. Причем степень его отклонения может быть одинакова, независимо от того, за счет температуры или времени действия нагрузки произошло это изменение. Ферри с сотрудниками [11 показали, что зависимость всех механических и электрических свойств аморфных полимеров выше их температуры стеклования То может быть описана одной эмпирической функцией a , которая представляет собой отношение значений времени релаксации или вязкостей при температуре Т к Тв [c.67]

Разброс данных, полученных экспериментально и графически (рис. 3), находится в пределах ошибок эксперимента. Таким образом, принцип температурно-временной суперпозиции справедлив для описания предельных деформаций при разрушении асфальтобетонов. [c.70]

Принцип температурно-временной суперпозиции хорошо описывает вязкоупругие свойства асфальтобетона. Для определения модулей жесткости, предельных деформаций при разрушении и других свойств асфальтобетонов при любой температуре и скорости приложения нагрузки достаточно знать температуру стек- [c.73]

Проекции этой кривой на плоскости ст, / и е, представляют собой зависимости СТр и 8р от времени. Изменение температуры будет сопровождаться сдвигом поверхности свойств вдоль оси времен в соответствии с принципом температурно-временной суперпозиции [45]. Все процессы протекают при этом быстрее. [c.73]

При высоких степенях наполнения, когда появляются дополнительные релаксационные механизмы, принцип температурно-временной суперпозиции становится неприменимым [246]. Реальный механизм релаксационных процессов в высоконаполненных вулканизатах сложен и мало изучен. Бартенев и Вишницкая [247] иссле- [c.137]

С точки зрения феноменологического описания экспериментальных данных по динамическим механическим свойствам наполненных полимерными наполнителями композиций, представляет существенный интерес распространение на них принципа температурно-временной суперпозиции, или метода приведения переменных, развитого Вильямсом, Лэнделом и Ферри. Применение этого метода для описания гетерогенных смесей полимеров позволило [c.228]

При переменной температуре, согласно принципу температурно-временной суперпозиции [6—8], величина Тг должна быть умножена на коэффициент приведения ат. Тогда из уравнения (П.1) следует [c.73]

Пусть теперь функция ползучести измеряется в условиях переменной температуры [11]. Записываемые ниже соотношения справедливы не только в случае ползучести, но пригодны и для описания любых других процессов в полимерных телах, подчиняющихся принципу температурно-временной суперпозиции. При проведении двух экспериментов с одинаковыми граничными условиями по напряжениям и деформациям, при условии, что один из них проведен при температуре приведения То, а другой при переменной температуре T t), можно записать [c.77]

Прн установлении такого рода корреляционных зависимостей следует учитывать принцип температурно-временной суперпозиции, так как длительность удара и период акустических колебаний обычно не совпадают. [c.307]

Можно показать, что если релаксационный механизм действительно определяет наблюдающуюся при стационарном течении аномалию вязкости, то к результатам реологических экспериментов должны быть приложены принципы температурно-временной суперпозиции, впервые высказанные нашими соотечественниками А. П. Александровым и Ю. С. Лазуркиным [c.35]

Теоретическое обоснование возможности распространения принципа температурно-временной суперпозиции на результаты реологических исследований было сделано в работах Г. В. Виноградова [c.36]

ПРИМЕНЕНИЕ ПРИНЦИПА ТЕМПЕРАТУРНО-ВРЕМЕННОЙ СУПЕРПОЗИЦИИ ДЛЯ БЛОКСОПОЛИМЕРОВ [c.206]

Наиболее наглядно особенности применения принципа температурно-временной суперпозиции к материалам, проявляющим множественные переходы, могут быть исследованы на примере блоксополимеров. Несмотря на то, что известны отдельные исключения [25], статистическая сополимеризация мономеров, дЛя гомополимеров которых характерны различные значения температуры стеклования, вообще говоря, приводит к получению материалов, образующих однофазную систему с некоторым промежуточным значением температуры стеклования. Это значение может быть вычислено, исходя из состава сополимера и значений температур стеклования гомополимеров [10, 17, 18]. В отличие от статистических сополимеров блоксополимеры, состоящие из относительно длинных гомогенных сегментов с различными значениями температуры стеклования, могут обнаруживать множественные переходы. Аналогичные явления наблюдаются и при смешении двух различных гомополимеров [16]. Однако [c.207]

Возможность распространения принципа температурно-временной суперпозиции на результаты реологических исследований была теоретически обоснована в работах [34 36—41]. [c.48]

Следовательно, увеличение времени действия силы на полимер эквивалентно повышению температуры испытания, и наоборот. Иными словами, один и тот же эффект при механическом воздействии на полимер может быть достигнут медленно действующей силой при низкой температуре или быстродействующей силой при высокой температуре. На этом основан так называемый принцип температурно-временной суперпозиции, связывающий математической зависимостью время действия силы на полимер с температурой. Для появления петли гистерезиса решающее значение имеет соотношение времени действия силы и времени перегруппировок структурных элементов макромолекул (сегментов). На это соотношение можно влиять как изменением времени действия силы, так и изменением температуры, так как релаксационные и гистерезисные явления обусловлены структурными перегруппировками макромолекул. Зависимость проявления релаксационных свойств и гистерезиса от времени действия силы имеет большое значение при работе полимерных изделий или испытании образцов в условиях действия циклических многократно повторяющихся деформаций. Большие гистерезисные потери в первом цикле деформации полимера быстро уменьшаются при проведении второго, третьего и т. д. циклов деформации (рис. 47), После первого цикла деформации структура полимера перестраивается и как бы приспосабливается к новым условиям (величина и время нагружения). Во втором цикле после разгрузки в первом цикле структура полимера не успевает вернуться в исходное состояние, и последующие циклы деформации проходят с уже ориентированным в направлении деформирования полимером, В результате площадь петли гистерезиса уменьшается и механические потери снижаются. Естественно, что такая перестройка характерна для данного вида циклической деформации и при его изменении вновь возрастут гистерезисные потери. [c.102]

Как уже отмечалось, этот принцип температурно-временной суперпозиции позволяет резко расширить наши знания о механических свойствах полимеров з различных режимах их деформирования. В настоящее время в работах советских (А. П. Александров, Ю. С. Лазуркин, В. А. Каргин, Г. А. Слонимский, Г. В. Виноградов, Г. М. Бартенев, В. Е. Гуль) и зарубежных (Ферри, Тобольский, Вильямс) ученых развиты количественные представления [c.105]

ГИИ обусловлены исключительно вязкоупругими свойствами материала. На рис. 10 показан результат применения принципа температурно-временной суперпозиции для обработки экспериментальных данных по зависимости фактора потерь от скорости деформации и температуры, отвечающих максимальному удлинению в 280%. В отличие от рис. 4, на котором получена единая обобщенная зависимость напряжения от приведенной скорости деформации, в отношении фактора потерь найти [c.198]

Связь между влиянием скорости деформации и температуры на напряжения, развивающиеся при растяжении натурального каучука так же, как и синтетических каучуков, описывается с помощью принципа температурно-временной суперпозиции только в том случае, когда при деформации ие происходит кристаллизации полимера. При отсутствии кристаллизации напряжения могут быть представлены в виде произведения динамического модуля и некоторой деформационной функции. Полученные экспериментальные результаты подтверждают применимость принципа суперпозиции вязкоупругих эффектов, но для области убывающих деформаций теоретически рассчитанные напряжения оказываются выше, а механические потери за цикл деформации ниже, чем определенные экспериментально. Хорошее соответствие теории и эксперимента наблюдается только в области высоких скоростей деформации и низких температур. [c.204]

Принцип температурно-временной суперпозиции оказывается неприменимым к энергетическим эффектам даже в той области скоростей деформации и температур, в которой он применим по отношению к напряжениям. Следовательно, потери энергии объясняются не только вязкоупругими свойствами полимера или его кристаллизацией при растяжении, но и другими механизмами в качестве одного из таких возможных механизмов предлагается эффект размягчения каучука под воздействием напряжений. [c.204]

В вязкоупругих моделях сплошных сред, рассмотренных в данном разделе, используются теория высокоэластического состояния и принцип температурно-временной суперпозиции. При этом неявно принимается молекулярная природа вязко-упругого поведения материала, но явно не вводятся такие неконтинуальные понятия, как дискретность вещества, неравномерность структуры, упорядочение молекул, анизотропия молекулярных свойств, распределение молекулярных напряжений и накопление энергии деформации. Если отдельные акты молекулярного масштаба и неравномерность распределения напряжения или деформации незаметны или не представляют большого интереса, то вполне допустимо представление твердого тела как сплошной среды. [c.75]

Если сопоставить влияние температуры н времени действия силы, то можно отметить, что отношение т // снижается либо прн повышении те.мпературы (т уменьшается), либо прн увеличении /, т. е. существует эквивалентность нлияння временн и температуры. Этот принцип получил название принципа температурно-временной суперпозиции (ТВС) Любая релаксационная характеристика при изменении температуры от Т до Т изменяется на величину /(, равную [c.265]

Были испытаны на изгиб асфальтобетонные образцы—балочки размером 120 X 25 X 25 мм в интервале температур от +30 до —40°С при 3 скоростях приложения нагрузки, равных 0,7 60 и 120кг/см .с. Прикладываемая нагрузка и прогиб образцов фиксировались во времени с помощью киносъемки скоростной кинокамерой СКС-1М. Определялись модули жесткости, предельные разрушающие нагрузки и деформации при разрушении. Температурные зависимости модулей жесткости, дефор-маций и предельных разрушающих напряжений асфальтобетонных образцов на битуме 2 (табл. 1), определенные по экспериментальным данным, представлены на рис 1. Главным при описании свойств вязкоупругих материалов с помощью принципа температурно-временной суперпозиции является определение коэффициентов приведения или, иными словами, величин, на которые должны быть сдвинуты точки кривой вдоль оси времен приложения нагрузки или температур. [c.68]

Падение напряжения в результате релаксации зависит не только от времени, но и от температуры. Выше подчеркивалась взаимная связь между влияниями каждого из этих параметров на релаксационные свойства полимеров, заключающаяся в том, что увеличение времени ( действия силы или снижение частоты со приложенной нагрузки эквивалентно уменьшению температуры Т. В этой эквивалентности и заключается суть принципа температурно-временной суперпозиции, впервые сформулированного А. П. Александровым и Ю. С. Лазуркииым пользуясь им, можно построить обобщенную кривую релаксации (обычно для 25°С), охватывая весьма широкий интервал значений со, в том числе таких, которые трудно или даже невозможно получить в лабораторных условиях. [c.394]

Обычно зависимость различных свойств полимеров от времени наблюдения или частоты деформации не удается получить в широком интервале этих переменных. Чтобы найт 1 такую зависи-мость, кривые, полученные при различных температурах, перемещают на графике для получения обобщенной кривой при выбранной температуре. Такой метод, в общем виде сформулированный Toбoль ким- широко применяется и основывается на принципе температурно-временной суперпозиции, в частности на температурночастотной зависимости деформации полимеров, впервые обнаруженной Александровым и Лазуркиным в 1939 г. [c.84]

Материал, вошедший в настоящую книгу, представляет собой большую часть докладов, представленных на Симпозиуме, специально посвященном многокомпонентным системам, который проводился в 1971 г. в рамках 159-го собрания Американского Химического общества. Ряд докладов, посвященных узко-прикладным вопросам, не вошли в перевод. Среди статей сборника выделяется ряд обзорных работ и исследований теоретического плана, в которых рассматриваются общие подходы к проблеме придания стойкости к ударным нагрузкам хрупким полимерам введением в них каучуков, применение принципа температурно временной суперпозиции релаксационных явлений в двухкомнонентных системах, механизмы армирования полимерами, оценка оптимальных размеров элементов структуры в некристаллизующихся блоксополимерах и т. д. Несомненный интерес представляют оригинальные исследования, посвященные изучению образования межфазных связей в композициях различных эластомеров, оценка размеров частиц субстрата в привитых сополимерах, изучение комплекса свойств сополимеров различных типов, сопоставление характеристик ряда привитых и блоксонолимеров. Весьма перспективны результаты технологического плана, содержащиеся в работах, посвященных созданию новых ударопрочных прозрачных композиций, разработке нового принципа стабилизации поливинилхлорида прививкой на него полибутадиена, развитию методов оптимального использования коротких волокон и неорганических соединений различного тина для модификации свойств полимерных композиций. [c.8]

Материалы, по отношению к которым применим принцип температурно-временной суперпозиции, иногда называют термореологически простыми средами. Величина Дт, характеризующая смещение кривых, необходимое для их совмещения, от температуры Т до температуры приведения Т , выражается как функция Т формулой Вильямса — Лэндела-Ферри (ВЛФ) [6] [c.206]

Многие аморфные гомополимеры и статистические сополимеры в пределах обычной то ости экспериментальных измерений оказываются термореологически простыми средами. Однако Плачек [23, 241 обнаружил, что температурные зависимости вязкости при установившемся сдвиговом течении и равновесной податливости полистирола не могут быть описаны уравнением ВЛФ с одними и теми же значениями констант. Влияние температуры на образование зацеплений макромолекул может привести к термореологически сложному поведений материала. Это положение было продемонстрировано на примере полиметакрилатов и их растворов [22, 23, 26, 31]. Принцип температурно-временной суперпозиции, сформулированный для термореологически простых материалов, очевидно, не может быть перенесен на полимеры, проявляющие множественные переходы. Классические исследования в этой области были проведены Ферри с соавторами [5, 8] на примере полиметакрилатов с относительно длинными боковыми ответвлениями. Для этих полимеров комплексная податливость оказалась суммой двух компонент, каждая из которых связана со своим набором времен релаксации, а именно, с релаксационными явлениями, обусловленными движением основной и боковых цепей. [c.207]

Целью настоящей работы является исследование применимости принципа температурно-временной суперпозиции, данных по релаксации растягивающих напряжений и по ползучести для выпускаемого в промышленности трехблочного сополимера полистирол — полибутадиен-1,4 — полистирол (марки Kraton 10 производства фирмы Shell ). Полистирольные блоки в сополимере образуют домены, которые в застеклованном состоянии выполняют роль поперечных сшивок. Поскольку эти сшивки образованы не химическими связями, трехблочный сополимер растворим в ряде органических растворителей. Хотя промышленные образцы содержат около 0,25% антиоксиданта (ионола), практически их можно рассматривать как строго трехблочный сополимер [15]. [c.208]

При исследовании двойного лучепреломления и релаксации напряжений в образцах Kraton 101, полученных из растворов в толуоле и метилзтилкетоне, Уилкес и Стейн [33] полагали возможным вычислять релаксационный модуль сополимера как средневесовое значение модулей чистых полибутадиена и полистирола. Ферри с соавторами, исследуя применимость принципа температурно-временной суперпозиции к полиметакрилатам с относительно длинными боковыми ответвлениями, показали, аддитивность значений податливости. С целью проверки обеих возможностей вычисления характеристик двухфазной системы применительно к рассмотренным выш [c.217]

Из-за некоторой неоднозначности разделения суммарных значений податливости на компоненты, описанная выше методика практически не слишком удобна для определения значений АЯд, входящих в формулу (8). Однако этот подход позволяет установить три важных момента аддитивность значений податливости принципиальную возможность определения и АЯа но кривым, построенным на рис. 7 и 8 без обязательного разделения временной зависимости податливости на компоненты корректность использования формулы (8) для приложения принципа температурно-временной суперпозиции к Kraton 102 с погрешностями, не выходящими за пределы ошибок измерений. [c.221]

Аналогичное влияние на повышение предела вынужденной эластичности и температуру хрупкости оказывает и повышение скоро-,сти деформации. При снижении времени действия силы иа полимер (повышение скорости действия силы) участки макромолекул с малой подвижностью не успевают перегруппироваться и сопротивление действующему усилию оказывает прежняя флуктуационная сетка стеклообразного полимера. Поэтому предел вынужденной эластичности растет, а область вынужденноэластической деформации сокращается. Наконец, при некоторой высокой скорости деформации релаксационные процессы вообще не успевают пройти за короткое время действия силы и полимер разрушается в области гуковских деформаций, т. е. как хрупкий материал. В соответствии с принципом температурно-временной суперпозиции повышение скорости действия силы эквивалентно понижению температуры. Это значит, что увеличение скорости деформирования стеклообразного полимера при данной температуре приведет к снижению вынужденноэлас-тической деформации, повышению предела вынужденной эластичности и к возрастанию хрупкости полимера. [c.112]

Поскольку ссылка автора претендует здесь на указание приоритетной работы (Лидерман, 1941 г.), то необ.ходимо отметить, что принцип температурно временной суперпозиции впервые был отчетливо сформулирован в работе А. П. Александрова и Ю. С. Лазур-кина, ЖТФ, 9, 1249 (1939), на которую ссылается и Лидермаи. — Прим. ред. [c.252]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология