Механизм деформации волокон

И.Э. МЕХАНИЗМ ДЕФОРМАЦИИ ПРИ ОРИЕНТАЦИОННОМ ВЫТЯГИВАНИИ ВОЛОКНА [c.298]

Механизм разрушения органоволокнитов при действии внешних нагрузок почти не изучен. Принимая во внимание рассмотренные выше особенности состава и структуры этих материалов, а также резко выраженную анизотропию свойств самого волокна, можно полагать, что распределение напряжений между компонентами, их деформация, зарождение и рост микродефектов, приводящих к разрушению, существенно отличаются от таковых в известных композиционных материалах. Полимерная природа наполнителя и сложный комплекс физико-химических взаимодействий связующего с волокном в органоволокнитах обусловливают необходимость оценки механических свойств компонентов непосредственно в композиции [43, с. 42]. [c.278]

Для разъяснения механизма деформации бумаги следовало установить зависимость между набуханием отдельных волокон, из которых она. сделана, и ее деформацией. Опыты были проведены с волокнами сульфатной, сульфитной и хлопковой целлюлозы. [c.250]

Так как коэффициент линейного расширения а стеклянных волокон гораздо ниже, чем у полимеров (см. рис. 112), то коэффициент линейного расширения стеклопластиков зависит как от соотношения обоих компонентов в армированной системе, так и от расположения волокон. В определенном интервале температур а изменяется, что вызвано, по-видимому, механизмом совместной деформации волокна и смолы. По мере повышения температуры стекловолокно с низким значением а как бы препятствует расширению смолы. [c.305]

Под фильерной вытяжкой обычно понимают деформацию волокна вследствие разности скорости истечения раствора или расплава через отверстия фильеры и скорости первого тянущего механизма прядильной машины. [c.155]

Основной механизм отверждения жидкой струи, вытекающей из отверстия фильеры, с превращением ее в твердую нить при мокром методе формования не отличается от механизма отверждения волокна при формовании из растворов по сухому методу и из расплавов. Здесь также в системе возрастает эффективная вязкость, доходящая до такого предела (т кр), при котором пластическая деформация нити оказывается очень низкой и продольный градиент скорости приближается к нулю. Но если в опи- [c.179]

При повышении температуры выше Гхр (см. рис. 12.10) волокно оказывается в области II. За счет появления свободы молекулярных колебаний (например, боковых атомных группировок) возникает возможность некоторых перемещений, которые сами по себе недостаточны, чтобы обеспечить повышенную деформируемость системы. В этой области система все еще находится в застеклованном состоянии. Но если приложить внешнее усилие, то оказывается возможным преодолеть энергетический барьер и вызвать относительно высокую деформацию волокна. Такую форму деформации по предложению А. П. Александрова и Ю. С. Лазуркина, исследовавших механизм этого эффекта называют, как известно, вынужденной эластичностью. Деформация по механизму вынужденной эластичности может достигать нескольких десятков процентов (и выше) от начальной длины. Для каждой температуры в пределах от До существует свой предел напряжений, при которых начинается деформация (предел вынужденной эластичности). В точке Гхр он равен пределу прочности материала, и поэтому высокоэластическая деформация не успевает развиться. В точке Т с предел вынужденной эластичности становится равным ну.ию и высокая деформируемость начинает проявляться при минимальных напряжениях. [c.290]

Модуль упругости характеризует сопротивление материала деформирующим усилиям. Предельно высокие значения модуля характерны для монокристаллов, где приложенное усилие совершает работу против сил межатомного (межмолекулярного) взаимодействия. Предельно низкое. значение модуля наблюдается у каучуков, механизм деформации которых связан с изменением конформации макромолекул. Полимерные волокна занимают промежуточное положение. В зависимости от методики определения модуля упругости он колеблется для волокон в пределах 5-10 до 5-10 кгс/мм . Для отдельных специальных типов волокон он может достигать значения 5-10 кгс/мм (графитированные угольные волокна). [c.295]

Полученные таким путем волокна собираются в пучок, который отводится вращающимися вальцами со скоростью, несколько превышающей среднюю скорость экструзии коллодиума, через фильеру. Это приводит к выравниванию полипептидных цепей и уменьшению диаметра волокон, который становится значительно меньше диаметра отверстий фильеры. Возможно дальнейшее увеличение степени ориентации путем растягивания волокна между последовательными вальцами. В этом случае действуют уже другие молекулярные механизмы. В двух предыдущих фазах ориентирования молекулы находятся в растворе и степень ориентации зависит от градиента скорости, установившейся в Ходе истечения прядильного раствора. Вытягивание волокон, наоборот, представляет собой деформацию твердой среды [102], и повышение степени продольной ориентации при этом связано с непрерывной фракцией вязкого и пластичного характера и ее способностью к деформации. [c.536]

До недавнего времени наибольшее внимание уделяли ориентации материала на молекулярном уровне. Однако механизм ориентации включает в себя также изменения в кристаллической структуре и превращения надмолекулярных структур. Эти процессы играют важную роль при вытяжке волокна [170, с. 1877 656, с. 2305] или при одноосной, а также двухосной деформации пленочных материалов [171, с. 312 172, с. 350]. [c.60]

При разработке большинства моющих средств, а также ряда составов, применяемых в текстильной промышленности, для проверки их эффективности проводят тест загрязнение — стирка . При этом, как правило, в качестве меры чистоты принимают показатель белизны — отношение ремиссии света при какой-либо степени очистки к стандартной ремиссии света. Многие полученные таким образом эмпирические данные, очень важные для практики, приобретают еще большую ценность, когда раскрывается механизм явлений, сопровождающих стирку. Например, из-вестный факт, что стирать грязное белье после долгого хранения труднее, чем белье, не подверженное длительной выдержке, объясняется молекулярным притяжением частиц загрязнений и волокна (см. главу 2, стр. 87). Как показали результаты измерения сил отрыва мелких частиц от плоской твердой поверхности (261, 262], прочность связи микрообъектов с подложкой существенно возрастает во времени. Такое изменение наступает вследствие деформации подложки в зоне соприкосновения и вытеснения воздуха, воды или жира из зазора между взаимодействующими поверхностями. Кроме того, в работах [261, 262] обнаружено, что пигментная защита, образующаяся в ванне, [c.131]

Железные соли карбоновых кислот представляют собой системы мылообразного типа, по характеру близкие к консистентным смазкам, широко описанным в специальной литературе и представляющим собой стабилизированные водой мыльно-масляные гели. На основе данных реологических исследований, электронной микроскопии разработаны представления о строении и механизме деформации таких систем. Консистентные смазки представляют собой дисперсные системы с поликристаллической дисперсной фазой. Кристаллы мыла имеют форму волокон-лент длиной до сотых долей микрона. Смазки обладают каркасом, являющимся рыхлой пространственной конструкцией, заключающей в себе многократно превышающее ее по весу и объему количество дисперсионной среды. Связи между отдельными агрегатами и волокнами мыла способны легко возникать и разрушаться под действием теплового движения. [c.216]

Рассмотренные явления структурных превращений гидратцеллюлозы находятся в соответствии с установленными ранее закономерностями механизма ориентации и дезориентации волокна и дают новую возможность раздельного наблюдения протекания процессов деформации и перемещения цепей. [c.65]

На микрофотографиях видно (рис. 11, а — д), что по мере растяжения образца надрез принимает вид сильно расширяющегося конуса с закругленной вершиной, которая постепенно внедряется в глубь образца, а затем очаг разрушения ликвидируется и дальнейшее растяжение приводит к деформации по обычному механизму, т. е. такому, если бы растягивался образец ППО, не имеющий наружных дефектов (рис. 11, г, д). В опытах с образцами, содержащими полиакрилонитрильное волокно, не являющееся искусственным зародышем структурообразования, по мере растяжения образца надрез беспрепятственно проникал на всю его ширину, и характер разрушения качественно ничем не отличался от наблюдаемого при растяжении надрезанного образца ППО, не содержащего волокна (см. рис. 12 и 13). [c.434]

Каргин и сотр. [140], изучая действие однократных и многократных усилий на волокна капрона, показал, что оно протекает по двум различным механизмам. В случае однократных нагрузок происходит накопление деформации, что ведет к появлению одного дефекта в нагруженном образце, который в момент достижения критического значения вызывает разрушение [c.26]

Систематическое и подробное изучение механизма деструкции полимеров при растяжении было проведено Журковым и Абасовым на большом числе макромолекулярных соединений, а именно на искусственных (типа вискозы) и синтетических (полиамидных, полиакриловых, полипропиленовых и т. д.) волокнах. Оно позволило представить в новом свете явление разрушения и понятие прочности твердых тел при механических воздействиях [141 —143]. Эти исследования показали, что накопление деформаций в макромолекулярных структурах определяется отношением время — температура в форме [c.27]

То же свойство — деформация — но уже на более высоком уровне оказалось полезным для генезиса структур, допускающих координированную работу матриц типа РНК и ДНК, и систем ферментов, выполняющих заданные операции в синтезе белков. Движение рибосом во время синтеза свидетельствует о необычайных меха нических возможностях, скрытых в цепях высокомолекулярных соединений. Если мы продолжим анализ роли движений и деформаций на новых уровнях организации, то увидим, с какой последовательностью этот фактор используется природой. Не только мышечные волокна, но и различные механизмы, созданные мозгом изобретателя — ведь это тоже средства управления отношениями организм — среда, но уже построенные не из белков, а совсем из иных материалов. Однако механизмы были созданы человеком, и их следует рассматривать как этап эволюции, причем механизмы появились именно пО тому, что исходной системой была белковая система. В конечном итоге зависимость высших функций организма от состава органов и интенсивности примитивных процессов хотя и существует, но является слабой. Известно, что даже в самом организме можно заменить искусственными аппаратами и такие важные детали, как сердце, почки, легкие, сосуды, кости и т. п., а отношение человека к среде и другим людям опосредствовано множеством механизмов. [c.110]

Устойчивость любого твердого тела к распространению трещины определяется механизмами поглощения энергии в вершине растущей трещины. В металлах даже небольшие пластические деформации притупляют вершины острых трещин и надрезов, повышая на 4 или 5 десятичных порядков энергию разрушения, характерную для хрупких тел (около 10 Дж/м ). В композиционных материалах, в которых хрупкие волокна очень прочно связаны с хрупкой матрицей, трещины могут распространяться прак- [c.126]

Высокое геометрическое совершенство образца и правильное расположение отверстий получались относительно легко в результате соответствующей механической обработки [5]. Этот тип зажима всегда обеспечивает соосность системы напряжений без появления изгибающего момента. Приложенная сила передается образцу через шпильки, и возникает небольшое поперечное давление на собственно зажимающие пластины. Однако эта конструкция оказывается неудобной для сильно анизотропных образцов, таких как композиционные материалы с одноосно ориентированными волокнами. Например, у образца, ориентированного вдоль направления волокон, отсутствует сдвиговый механизм в шпильке зажима при наличии заметной упругой деформации (отношение сдвигового усилия на внутренних стенках к модулю упругости вдоль направления ориентации волокон грубо равно 1/2000 для типичного композиционного материала из углеродистых волокон, пропитанных эпоксидной смолой). На рис. 5.2 дана фотография такого типа зажима и образца композиционного материала с углеродистыми волокнами, у которого край разрушился подобным образом. [c.84]

Согласно данным о малоугловом рассеянии рентгеновских лучей направления плоскостей пластин при больших степенях растяжения отвечают углам от О до 45° по отношению к направлению вытяжки. Эти результаты подтверждают предложенную схему деформации монокристаллов, осуществляемой наклоном цепей и их скольжением друг по другу. Очевидно, подобным механизмом можно объяснить возникновение относительно больших деформаций при не слишком высоких напряжениях он показывает, что в процессе растяжения монокристаллов происходит постепенный переход от пластинчатой (ламелярной) структуры со складчатыми цепями к фибриллярной структуре, характеризуемой наличием блоков со складчатой конформацией цепей. Однако часть цепей, связывающих отдельные блоки, выпрямлена, что обусловливает периодичность и непрерывность структуры волокна или фибриллы. [c.287]

Был предложен следующий механизм деформации наполненного полимера. Если бы все определялось только прочностью прослоек полимера, скрепляющих волокна, то независид1о от содержания волокнистого наполнителя заметная деформация проявлялась бы при одной и той же температуре, так как рост концентрации наполнителя увеличивает только число контактов в местах, которые могут рассматриваться как узлы структурной сетки. Однако при малых степенях наполнения для деформирования достаточно поворота волокон около места контакта без его нарушения. Такой поворот возможен только при малом наполнении, пока наполнитель сам не образует сплошной сетки. При большом наполнении чисдо контактов и жесткость структуры, образованной наполнителем, возрастают. Для осуществления заметной деформации необходим вначале разрыв отдельных контактов, для чего нужно повышение температуры. [c.157]

Ряд исследователей (Мартин [1], Грант [2], Зотова-Спановская [3]) придерживается мнения, что механизм деформации заключается больше в движении волокон, нежели в набухании или усадке самих волокон. Причина этих перемещений, как указывают упомянутые авторы, заключается в релаксации напряжений, возникших во время сушки бумаги. Подобная релаксация происходит после того, как водородные связи, образовавшиеся между волокнами целлюлозы в бумаге, нарушаются под действием сорбированной воды. При этом волокна, которые удерживались порознь натяжением, прилагаемым к полотну бумаги во время [c.249]

Можно ожидать, что тогда, когда свойства сверхориентированных волокон близки к свойствам полимерных монокристаллов, совпадать будут и их механизмы деформации. Сверхориентированные волокна имеют высокие значения модуля упругости в продольном направлении (/ 70 ГПа), но они должны иметь — по крайней мере на порядок — более низкие значения модулей Юнга и сдвига в направлении, перпендикулярном оси волокна, поскольку взаимодействия между соседними цепями обеспечиваются только ван-дер-ваальсовыми силами. [c.84]

НЫХ и некоторых известных волокон из регенерированной целлюлозы волокно образуется непосредственно из целлюлозы. Вытяжка, необходимая для ориентации молекул, осуществляется до регенерации целлюлозы. Кристаллизация, сопровождающая регенерацию, протекает, таким образом, в твердом ориентированном волокне, и неудивительно, что при этом получают структуру, отличную от той, которая возникает при осаждении целлюлозы из раствора. Структура полинозных и других волокон, получаемых аналогичным способом, является заметно фибриллярной для этих волокон более всего подходит бахройчато-фибриллярная модель. На рис. И, а схематически показана структура с несколько нерегулярной ориентацией фибрилл. КаК и в случае натуральных волокон, здесь возможны два механизма деформации либо фибриллы растягиваются, либо они распрямляются таким образом, что соседние фибриллы на одних участках сбли- [c.101]

С дальнейшим повышением кратности вытягивания происходит деформация уже фибриллярной структуры, когда ориентация определяется в основном некристаллическими областями. Далее мы покажем, что описанный выше предложенный Самуэльсом механизм деформации свежесформованного полипропиленового волокна при [c.106]

Различие механизмов деформации при вытягивании полипропиленового волокна при различных температурах приводит к резкой зависимости физико-механических показателей волокна от этих температур. Так, вытягивание при низких температурах, сопровождающееся разрушением структуры свежесформованного волокна за счет больших усилий в отсутствие дополнительной кристаллизации, приводит к получению волокна с невысокими физико-механическими показателями. Причем максимально возможные степени вытягивания в этом случае невелики. Повышение температуры вытягивания приводит к улучшению физико-механических показателей волокна, в частности его прочности (рис. 15). [c.110]

Исследовался механизм деформации полипропиленового волокна. Показано, что переход от структуры свежесформованного к структуре вытянутого волокна происходит по-разному, в зависимости от тем пературы вытягивания. При низких температурах, ниже температуры максимальной подвижности кристаллитов, ориентация кристаллитов и образование фибриллярной структуры происходят со значительным разрушением полимерного материала и сопровождаются ростом дефектов в кристаллических участках. При температурах, находящихся в интервале температур максимальной подвижности кристаллитов (100—110° С), наблюдается только расслоение кристаллитов строго по кристаллографическим плоскостям. Процесс вытягивания при температурах, близких к пл( 70° С), определяется главным обра-зом кристаллизацией, которая при высоких степенях вытягивания принимает ха-рактер направленной, ориентационной кристаллизации. [c.323]

Новейшие исследования в области технологии получения вискозных волокон, особенно вискозного корда типа супер и высокомодульных штапельных волокон, показали, что рассмотренные критерии отражают только довольно грубые представления и эффект плоскостной ориентации в данном случае не дает окончательной картины. Более полные представления о механизме деформации получены при изучении пористой системы методами рентгенографии с малыми углами рассеяния. В этом случае в качестве предпосылки принимается (с известным приближением), что аморфные и кристаллические области целлюлозы представляют одну фазу, а пустоты — другую. Более подробно с этой теорией можно ознакомиться в работах Краткого Оказалось, что предпосылкой для получения волокна с хорошими тексиль-ными свойствами является наличие относительно большой системы пустот, которая имела бы достаточное пространство для осуществления деформационных процессов. [c.301]

Таким образом, можно считать, что механизм ориентационной вытяжки сводится к двум процессалт. Во-первых, протекает одноосная деформация волокна до кратностей вытя /кки, превышающих 1,7—2,(1, [c.209]

Механизм нагружения, который не рассматривается в данной монографии, представляет собой деформирование цеппых молекул под действием силы инерции, т. е. через распространяющиеся волны напряжения. Хрупкие термопластичные материалы (ПС, сополимер стирола с акрилонитрилом, ПММА) при скоростях одноосной деформации менее 3 м/с или скоростях деформирования менее 50 с ведут себя классически [30]. В данной области при увеличении скорости деформирования увеличиваются прочностные свойства и уменьшается удлинение. При скоростях деформирования 50—66 с происходит переход к разрушению, вызванному волной напряжения, которая сопровождается десятикратным уменьшением кажущейся работоспособности материала [30]. Скелтон и др. [40] изучили полимеры ПА-6, ПЭТФ и ароматический полиамид (Номекс). Данные волокна также ведут себя классически при температурах окружающей среды и в интервале значений скоростей нагружения 0,01 — 140 с . При температурах —67 и —196°С получено уменьшение прочности, начиная со скорости нагружения 30 с". [c.146]

К измеряемым макроскопическим параметрам, влияющим на развитие усталости материала, относятся деформация ползучести и скорость деформации [72, 116, 122, 123, 147]. Миндел и др. [122] изучали скорость ползучести в зависимости от деформации при чистом сжатии поликарбоната. Эти же авторы обнаружили, что эффективность усталостного нагружения возрастает благодаря увеличению скорости деформации после каждого перерыва нагружения. Поскольку величина деформации, после которой начинается ускоренная ползучесть, остается постоянной (8,8%), выносливость снижается. Ползучесть при растяжении часто вызывает усталостное ослабление полимеров. В 1942 г. Буссе и др. [72] предложили данный механизм для полиамида, хлопчатобумажного волокна и вискозы. Брюллер и др. [147] утверждали, что циклические деформации ползучести рассчитываются с помощью принципа суперпозиции Больцмана. [c.302]

Чен [14], а также Уайт и Айди [10] представили экспериментальные и теоретические результаты (изотермический анализ устойчивости по Ляпунову), из которых следует 1) полимерные расплавы ведут себя при формовании волокна так же, как при однородном продольном течении 2) для полимеров, у которых продольная вязкость т]+ t, ) возрастает с увеличением времени или деформации (см. рис. 6.16), характерно устойчивое формование волокна без проявления резонанса прп вытяжке, и при высоких степенях вытяжки они разрушаются по когезионному механизму (примером полимера, демонстрирующим такое поведение, может служить ПЭНП) 3) для полимерных расплавов с уменьшающейся продольной вязкостью характерно проявление резонанса уже при малых степенях вытяжки и упругое разрушение (после образования шейки ) при высоких степенях вытяжки (типичными полимерами, которые можно отнести к этой категории, являются ПЭВП и ПП). [c.566]

Выше порога хладноломкости разрьшаются отдельные волокна, каждое из которых деформируется на 100%, и, следовательно, поперечного излома не образуется. Внутри интервала перехода ударная вязкость понижается как за счет уменьшения изгибаемого сечения, так и работы разрыва. Это обусловлено тем, что часть сечения разрушается по вязкому механизму (100%-ная деформация каждого волокна, работающего самостоятельно, поскольку прочность поперек волокон незначительна), часть — по хрупкому. Доля последнего с понижением температуры увеличивается, и при температуре около 100° С (для сплава ЦМ2А) наблюдается только хрупкое разрушение. [c.45]

Помимо низкой прочности, особенно в мокром состоянии, низкой стойкости к щелочным обработкам ткани и трикотажные изделия из обычного вискозного волокна обладают значительной усадкой, достигающей 12—16%. Длительное время механизм этого явления не был выяснен. Волокно, выпускаемое на агрегатах с отделкой в резаном виде, хорошо отрелаксировано и практически не усаживается. Оказалось, что главными причинами усадоч-ности изделий из вискозного волокна являются низкий модуль упругости в мокром состоянии и значительное набухание в воде [29]. Во время отделочных операций и крашения изделия обрабатываются и сушатся под натяжением. Ткани и трикотаж, изготовленные из волокна с низким модулем упругости в мокром состоянии, легко деформируются и достигнутая деформация фиксируется при сушке. Однако деформация проходит в упругом режиме с большими периодами релаксации, и при последующих мокрых обработках (стирках) изделия усаживаются. Сильное набухание волокна во время отделки вызывает дополнительную продольную деформацию нитей в тканях и усиливает эффект уса-дочности. [c.286]

При однократном нагружении механизм разрушения волоком иной. Об этом свидетельствуют, в частности, микрофотографии , на которых видно, что край разорванного волокна ровный (отсутствуют продольные сколы). При однократном растяжении разрыв происходит в одном, наиболее слабом участке по длине волокна без изменения структуры волокна в целом. При многократных же деформациях постепенно образуется множество м(1-кродефектов, которые распределяются по всему объему волокна. [c.92]

При использовании в качестве усиливающих материалов стеклянного волокна в виде ровницы, матов, тканей в механизме упрочнения большую роль играет структура армирующего материала, его прочностные свойства и ряд технологических факторов [1]. Однако эффекты усиления и в этом случае не могут быть сведены к чисто механическим факторам без учета роли связующего. В таких системах связующее обеспечивает равномерность нагружения и одновременность работы всех волокон в армированном полимере, склеивает волокна и защищает их от воздействия внешней среды [6]. В этом случае первостепенное значение имеют процессы адгезионного взаимодействия полимера и наполнителя. Усиление при использовании однонаправленного армирующего материала может быть объяснено следующим образом [6]. В процессе приложения нагрузки волокна удлиняются и одновременно испытывают поперечное сжатие. При деформации в клеящей среде волокно при поперечном сжатии должно по всей поверхности оторваться от окружающей его пленки или растянуть ее. Таким образом, удлинение при растяжении вызывает в плоскости, перпендикулярной приложенной силе, растягивающее напряжение, препятствующее удлинению волокна. Это напряжение определяется адгезией смолы к поверхности и свойствами самой клеящей среды. Таким образом, при деформации для разрушения структуры необходимо преодолеть не только суммарную прочность армирующих волокон, но и силы, препятствующие поперечному сжатию, которые тем больше, чем прочнее адгезионная связь и чем больше упругие свойства клеящей среды. При этом предполагается, что смола сильно упрочняется в тонких слоях. [c.274]

Описанные изменения свойств полимера на поверхности в результате взаимодействия с ней имеют существенное значение для понимания механизма усиления полимеров, в частности стеклянным волокном, где важную роль играет соотношение модулей упругости наполнителя и отвержденного связующего. Эффекты упрочнения обусловлены- не только высокими механическими показателями армирующего материала, не только изменением условий перераспределения напряжений в системе при деформации, но и изменением микрогетерогенности полимеров в тонких слоях на поверхности наполнителя вследствие ограничения их гибкости и из менения характера упаковки. Отсюда ясно что влияние прочности адгезионной связи наполнйтеля и полимера сказывается не только на условиях перераспределения напряжений в системе, но и на изменении свойств самого полимера. Можно считать, что адгезия, зависящая от свойств полимера, в свою очередь, оказывает влияние на его свойства. Увеличение прочности адгезионной связи приводит к более эффективному повышению жесткости цепей и способствует возрастанию рыхлости упаковки молекул в поверхностном слое. Более рыхлая упаковка молекул способствует релаксации напряжений при деформации. Это может иметь важное значение как фактор, изменяющий условия развития трещин в образце при его [c.281]

Как показал Шишкин с сотр. [3.27], высокоориентированные волокна из полиимидов (й(=12 мкм, Стр = 3,5 ГПа) при разгрузке концов волокна после разрыва обнаруживают пластические сдвиги частей волокна по плоскостям наибольших касательных напряжений (угол 45°). Это подтверждает идею а Второ в о роли сил межмолекулярного взаимодействия в разрушении полимеров. Вероятно, исследуемые волокна находились в области квазихрупкого разрыва, в которой возможны микропластические деформации. Бездефектные стеклянные волокна (ар = 3,0 -нЗ,5 ГПа), находясь при 293 К в хрупком состоянии, дробятся при разрыве на малые осколки. Таким образом, при одинаковой прочности полиимидные и стеклянные волокна ведут себя по-разному. По-видимому, основная причина этого лежит в структурных различиях. Стеклянные (силикатные) волокна имеют густую сетку кремнекислородных связей, а ионные взаимодействия между —81—О—81— цепочками сетки характеризуются энергней того же порядка, что и ионно-ковалентные 81—0-свя-зи. Поэтому во всех состояниях (хрупком, квазихрупком и пластическом) деформационные и прочностные свойства определяются разрывом химических связей. Для линейных полимеров дело обстоит иначе, так как силы межмолекулярного взаимодействия на один —два порядка слабее химических связей в полимерных цепях. Поэтому в полимерах при определенных условиях механизм разрушения связан в основном с преодолением межмолекулярных сил, а не с разрывом химических связей. [c.49]

Представляет большой интерес вопрос о том, каким образом осуществляется переход от структуры неориентированного полимера к структуре ориептированного нри его деформации. В работах [18—20] предполагается, что этот переход происходит путем полного разрушения кристаллической структуры исходного изотропного материала и образования новой структуры ориентированного волокна. Однако такой механизм не является единственно возможным. В последнее время часть исследователей, принимая во внимание сложное строение хорошо развитых надмолекулярных образований, в частности крупных сферолитов, считает, что процессы структурных превращений при деформации протекают но ступенчатому механизму и могут сопровождаться разрушением высших структур при сохранении более простых структурных элементов [21, 22]. По-видимому, в зависимости от условий деформации и надмолекулярной структуры полимера могут наблюдаться различные степени разрушения исходной структуры. [c.339]

Такой же механизм может быть предложен для объяснения кристаллизации при растяжении натурального каучука, наблюдавшегося Эндрюсом [15]. Он обнаружил увеличивающееся в процессе деформации количество фибриллярных образований (у-филаменты) в полимере. Увеличение числа фибрилл происходило до тех пор, пока не было заполнено вс 2 сечение образца. Как и в случае описанного выше явления образования шашлыкоподобной структуры в полиэтилене, эти волокна в каучуке являлись первичными центрами, на которых происходило формирование ламелярных кристаллов (а-филаменты), причем рост этих кристаллов происходил перпендикулярно оси фибриллы. Судя по микрофотографиям, представленным Эндрюсом, при малых степенях удлинения можно было наблюдать изменение длины и даже распрямление наиболее коротких фибрилл. Измеряя длину этих фибрилл, можно получить приближенные оценки эффективного диаметра перепутанных кластеров. [c.139]

Важную группу гелей составляют гели с большим количеством, ионогенных групп, в том числе гели различных полиэлектролитов, белков, в которых большую роль играют электрохимические явления. Они приобретают особое значение в гелях полиэлектролитов, образованных гибкими макромолекулами с высокой плотностью зарядов. В этом случае изменение степени ионизации ионогенных групп приводит к значительным изменениям объема геля, обусловленным электростатическим отталкивательным взаимодействием одноименно заряженных групп. Так, например, в гелях или волокнах полиакриловой кислоты, содержащих по одной СОО"-группе а каждом звене цепи, путем смещения pH или замены Ма-солей на менее диссоциированные Ва-соли, можно вызвать обратимые удлинения в 8—10 раз (стр. 106). Аналогичные опыты производились на гелях полиальгиновой кислоты. По мнению Ж. Кирквуда и Ризе-мана, подобные явления могут иметь место при мышечном сокращении в результате процессов ферментативного фосфорилирования и дефосфорилирования в частности, они возможны на нитях белка актина в мышечном волокне. При мышечном сокращении обратимые деформации, однако, редко превосходят 30—40%. Замечательно, что в описанных процессах происходит непосредственный переход изменений химической энергии в механическую работу (хемомеха-нический процесс), который, несомненно, лежит в основе мышечного сокращения, хотя его конкретный механизм еще нельзя считать выясненным. [c.187]

Полимерные кристаллы могут деформироваться пластически при двойниковании, при скольжении и при фазовом превращении игольчатых кристаллитов, происходящем под действием напряжения. Существование упомянутого последним механизма трансформации орторомбической фазы в моноклинную было доказано рядом авторов [53—58]. При наиболее высоких экструзионных степенях вытяжки распространяются деформационные полосы. В связи с этим нельзя ожидать, что деформация сверхвытянутых волокон будет протекать без нарушения кристаллического порядка. В процессе экструзии при 132 °С и выше происходит также и отжиг волокна степень кристалличности при этом уменьшается. Разрушению сопутствует прогрессивное возрастание скорости экструзии, как это видно из сопоставления хода зависимости длины нити от времени с ее экстраполяцией, соответствующей установившемуся течению. Разница между этими кривыми отражает изменение длины, обусловленное скольжением вдоль оси волокна. [c.86]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология