Разрушение аморфных полимеров

При разрушении аморфных полимеров ниже температуры стеклования происходит хрупкий разрыв, при этом вначале возникает одна или несколько микротрещин, которые разрастаются с образованием зеркальной поверхности разрушения. При существенном уменьшении размеров сечения образца в массе полимера возникают и растут в различных плоскостях вторичные трещины, места нх встреч характеризуются линиями скола (обычно гиперболы) и поверхность разрушения оказывается шероховатой. [c.88]

Роль пассивных наполнителей иная они препятствуют росту трещин [33, с. 111]. Оба типа наполнителей, кроме того, могут существенно затруднять кристаллизацию (если без них она была возможна) в случае каучуков, по понятным причинам, это выгодно. Но наполнители еще одним существенным способом влияют на НМО, как бы разделяя ее на три основных уровня структурной организации полимерную матрицу (которая может обладать своей внутренней НМО, хотя и измененной наполнителем), фазу наполнителя (способного, как мы видели, к образованию коллоидных суперструктур) и граничные слои, обладающие измененной структурой и, соответственно, измененными кинетическими свойствами [34, гл. 7]. Есть определенная аналогия между этими граничными слоями и аморфными участками в кристалло-аморфных полимерах, поскольку свойства этих аморфных участков совсем н е такие, как в объеме аморфного полимера. Роль граничных слоев Б полной мере еще не выяснена, но в случае пассивных наполнителей они при неблагоприятных условиях могут (при том, что сам наполнитель препятствует росту трещин) оказаться слабыми местами, где под нагрузкой происходит нарушение сплошности, т. е. элементарный акт разрушения. [c.46]

Температура разрушения кристаллической фазы, или температура плавления, Гпл, как это видно на кривой, находится в пределах 225—230°С, т. е. выше (145—160°С), когда аморфный полимер того же состава переходит в состояние текучести (кривая I). Очевидно, что в этом случае высокоэластическое состояние не проявляется, так как в температурной области этого состояния полимер закристаллизован. Если кристаллы разрушаются до перехода аморфной фазы в состояние текучести, то выше Гпл и ниже Гт полимер находится в высокоэластическом состоянии, что условно показано кривыми V и 2 (участок кривой АВ). Переход такого типа из кристаллического [c.20]

Соотношение длительности этих стадий определяется физическим и фазовым состояниями полимера при разрушении. На рис. 5.36 приведена диаграмма прочностных состояний аморфного полимера, в различных физических состояниях [c.328]

Наличие кристаллической фазы всегда неблагоприятно отражается н растворении полимеров, так как этот процесс требует предварительного разрушения кристаллических областей, для чего необходимы определенные энергетические затраты. Неупорядоченные области кристаллического полимера ведут себя по отношению к растворителям таким же образом, как аморфные полимеры, но присутствие кристаллических областей, образующих вторичные структуры, исключает значительное набухание. Поэтому чем менее совершенны кристаллические образования и выше температура, тем легче набухает полимер. Только при резком уменьшении общего числа кристаллических областей в результате повышения температуры или сильного взаимодействия полимера с растворителем становится возможным растворение. Во втором случае сумма теплоты, затраченной на плавление кристаллов, и теплоты, выделяемой при взаимодействии полимера с растворителем, должна быть больше нуля Или, если она отрицательна, настолько мала, чтобы соблюдалось условие АЯ < ГД5 . [c.499]

Рассмотренная в 11 теория относилась к третьему типу разрушения, наблюдаемому в стеклах и твердых аморфных полимерах при относительно низких температурах, когда эти материалы могут рассматриваться близкими к идеально хрупким. При более высоких температурах, но не выше температуры стеклования, в аморфных твердых полимерах наблюдается второй тип разрушения, когда согласованно растут трещины серебра (подробнее см. гл. III). Так как створки трещин серебра скреплены тяжами, то они принимают на себя часть нагрузки и рост трещин серебра происходит с практически постоянной скоростью. [c.57]

Таким образом, прп больших нагрузках и низких температурах процесс разрушения твердых аморфных полимеров происходит так же, как и в обычных хрупких телах. При малых напряжениях и высоких температурах процесс разрушения специфичен и состоит из двух основных стадий медленного развития трещин серебра на первой стадии и образования обычных сквозных трещин разрушения на второй, причем первая стадия занимает основную часть времени разрущения и закономерности временной зависимости прочности определяются именно этой стадией. [c.97]

Влияние степени полимеризации на прочность полимера неразрывно связано с характером и интенсивностью межмолекулярного взаимодействия. Если представить себе идеальный аморфный полимер в высокоэластическом состоянии, то при малых значениях степени полимеризации, при малой средней молекулярной массе разрушение его будет происходить путем скольжения [c.175]

В качестве иллюстраций рассмотрим кинокадры разрушения полимеров, снятые в поляризованном свете в широком интервале температур (см. рис. 11.53 и 11.54). На рис. П.53, а, 6 изображена картина, предшествующая разрушению аморфных образцов полиметилметакрилата и полиэтилентерефталата при стандартных скоростях разрушения при комнатной температуре. В концентраторах напряжений перпендикулярно деформирующей силе возникает поверхность, по которой располагается слой перенапряженных макромолекул или их частей. На определенной стадии нагружения по этой поверхности происходит разделение образца на части (см. рис. П.53, в). [c.234]

Основной особенностью кинетики разрыва межатомных связей в процессе механического разрушения ориентированных полимеров является то, что потенциальный барьер преодолевается еще и за счет механической силы, которая задается в виде номинального макроскопического напряжения. Однако элементарный акт разрыва осуществляется под действием не номинального, а значительно большего напряжения. Поэтому последовательное физическое рассмотрение требует установления взаимосвязи между скоростью микропроцесса и не номинальным, а истинным напряжением, действующим в малой области, в которой происходит элементарный акт разрыва. Несмотря на несоблюдение этих условий, общий вывод о том, что энергия активации разрушения полимеров (ориентированных аморфно-кристаллических), по-видимому, не столь мала (не 84—126 кДж/моль) и приближается к энергии диссоциации С—С-связи [36, с. 265 ], представляется нам правомерным. [c.287]

В аморфных полимерах также могут наблюдаться ориентационные эффекты, но, как правило, в меньшем объеме. Поэтому, на диаграмме растяжения аморфных полимеров участок активной деформации заканчивается точками с или 7, в которых и происходит разрушение. [c.90]

Многообразие надмолекулярных структур и быстрота их формирования заставляют предполагать, как это было подмечено В. А. Каргиным 2. НТО определенная доля упорядоченности сохраняется и в расплавах полимеров при температурах, превышающих температуру плавления (для кристаллических полимеров) или температуру текучести (для аморфных полимеров). Существование структуры в расплавах и растворах полимеров неоднократно отмечалось при их вискозиметрических исследованиях (см. раздел П.6). В настоящее время структурные эффекты, наблюдаемые при течении расплавов и растворов, связывают с процессами разрушения и преобразования надмолекулярных структур Интересные результаты, указывающие на существование по крайней мере ближнего порядка в расплавах, получены при электронографическом исследовании расплавов полиэтилена . Причем повышение температуры, как это следует ожидать, приводит к снижению упорядоченности. [c.147]

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]

Энергия активации газовой диффузии в каучукообразном аморфном полимере затрачивается в основном на разрушение когезионных связей между параллельными сегментами. Для полимеров в стеклообразном состоянии эта энергия складывается из энергии разрушения межсегментных связей и энергии сжатия окружающих сегментов. [c.32]

Таким образом, при больших нагрузках и низких температурах процесс разрушения твердых аморфных полимеров происходит по механизму, близкому к механизму хрупкого разрушения. При малых напряжениях и высоких температурах процесс разрушения усложняется и состоит из двух стадий медленного развития трещин серебра и образования обычных трещин разрушения. При этом первая стадия занимает основную часть времени и временная зависимость прочности определяется в основном этой стадией. [c.119]

Для аморфных стеклообразных полимеров вид деформационных кривых сохраняется как при растяжении в активных жидкостях, так и при хрупком разрушении на воздухе. Разрушение этих полимеров в жидкости происходит при меньших напряжениях, чем на воздухе, и сопровождается интенсивным растрескиванием поверхности. Кристаллические эластомеры, характеризующиеся большими деформациями растяжения, более чувствительны к действию жидких сред различной химической природы. Изменение их деформационного поведения в жидкостях может выражаться в уменьшении начального модуля при растяжении (только в растворителях), в снижении предела вынужденной эластичности и напряжения развития шейки, в увеличении или уменьшении предельной деформации при разрыве. [c.163]

Больщинство кристаллических ориентированных полиимидов имеет разрывную деформацию ер=1-нЗ%, т. е. разрушение происходит в упругой области деформаций (хрупкое разрушение). Аморфные ориентированные полиимиды имеют Ер на порядок больше (40—50%), т. е. разрушаются нехрупко. Практически идеально хрупкое разрушение наблюдается у бездефектных стеклянных волокон [1.3] с прочностью 3,0—3,5 ГПа и у химически травленных массивных силикатных стекол с прочностью 2—3 ГПа. Эти результаты получены при испытаниях в атмосферных условиях, когда происходит снижение прочности из-за наличия влаги (прочность листового стекла в вакууме выше, чем в атмосфере). Для полимеров обычно атмосферная влага слабо влияет на прочность, поэтому для сравнения прочности обоих материалов данные для неорганических стекол и волокон следует брать при испытании в вакууме. Бездефектные (не имеющие микротрещин) стеклянные волокна разрушаются взрывоподобно, образуя мелкие осколки (стеклянную пыль). Их прочность характеризуется предельно малым коэффициентом разброса данных для серии образцов (1—2%) и практической независимостью от масштабного фактора (длины и диаметра). В вакууме прочность бездефектных стеклянных волокон превышает 4,0 ГПа, а прочность травленого листового стекла после удаления поверхностных микротрещин равна 4,85 ГПа (при 293 К). Можно считать, что наиболее вероятное значение прочности структуры стекла близко к 5 ГПа (в вакууме при 293 К). [c.45]

Все экспериментальные данные, обсуждавшиеся в этой главе, относятся к разрушению и кинетике распространения микротрещин в твердых полимерах (кристаллические полимеры ниже температуры плавления и аморфные полимеры ниже температуры стеклования). Такие полимеры почти всегда являются низкопрочными, но имеют большую практическую важность как конструкционные, строительные и материалы другого назначения. [c.144]

В переменных электрических полях наблюдаются аналогичные механическим диэлектрические дипольно-сегментальные потери, природа которых та же — сегментальная подвижность. В полимерных стеклах сегментальная подвижность играет важную роль, так как является причиной многих явлений (стеклование, вынужденная высокоэластичность, ползучесть, квазихрупкое разрушение, трещины серебра и т. д.). В кристаллических полимерах сегменты могут находиться в трех различных состояниях, а в наполненном аморфном полимере — в двух состояниях, что приводит к мультиплетности релаксационных спектров а-процесса релаксации. Основным при этом остается а-процесс, ответственный за стеклование. Его вклад, как можно судить по высоте максимумов на спектрах, существенно больше, чем остальных процессов этой группы. [c.199]

Таким образом, в отличие от существующих представлений об эластомерах как о системах, состоящих из перепутанных молекулярных цепей, нри исследовании тонких пленок натурального каучука было обнаружено, что они состоят из беспорядочно расположенных лент. При растяжении пленки наблюдан)тся более тонкие элементарные структуры, образующиеся при разрушении лент (пачки). При понижении температуры происходит образование более упорядоченных структур. Следовательно, в каучуках, как и в других аморфных полимерах, существует упорядоченность структуры. [c.140]

Разрушение компактной структуры полимеров ведет в конце концов к общему разупорядочению, что определяется обычно рентгенографически. Следует подчеркнуть, что это явление, обусловленное резким ослаблением межмолекулярных взаимодействий между соседними цепями при изменении их взаимного положения, приводит для аморфных полимеров к возникновению [c.54]

Таким образом, если суммиро вать описанные выше данные о морфологической картине разрушения студней полимеров, то можно сделать вывод хрупкое разрушение их, сходное в принципе с хрупким разрушением аморфных полимеров в блоке, свидетельствует о том, что (ЭСНОВ.НЫМ элементом структуры студней является остов, обладающий свойствами твердого тела. Это полностью отвечает гипотезе о двухфазном строении студней, согласно которой остов образуется высококонцентрированной фазой //, обладающей свойствами твердого тела. Хрупкое разрушение студня приводит к образованию разветвленной системы трещин сложного характера. Это способствует слиянию микроучастков фазы / и синеретическому отделению жидкости из студня, подвергаемого внешним механическим воздействиям или [c.194]

В последнее время методом малоугловой рентгеновской дифракции в кристалличес ких и аморфных полимерах обнаружено возникновение в нагруженном образце множества субмикроскопи-ческих трещин [16, с. 286]. В кристаллических полимерах они возникают в аморфных прослойках. Субмикротрещины ориентированы перпендикулярно растяжению, их размеры порядка десятков нанометров. Установлено, что они образуются за счет протекания цепных свободно-радикальных реакций распада напряженных молекул. Образование субмикротрещин вызывает разгрузку в прилегающих к ним вдоль оси растяжения областях (порядка сотен нанометров) и повышение напряжения в боковых относительно трещин зонах, что проявляется в увеличении растяжения этих зон. Прослежена кинетика образования субмикротрещин вплоть до разрыва образца. С течением времени их размеры не увеличиваются, но растет их число. Скорость накопления субмйкротрещин растет с повышением напряжения. Когда субмикротрещин образуется достаточно много, они начинают сливаться, и в конце концов образуется магистральная трещина, которая, быстро прорастая, приводит к разрушению образца полимера. [c.216]

Характер течения полимерных систем зависит как от вида деформации (сдвига, растяжения), так и от скорости потока (квази-статический или динамический режим). В процессе течения полимеров разных молекулярных масс при определенных напряжениях и частотах внешнего воздействия возможен их переход, по данным Виноградова с сотр., из вязкотекучего состояния не только в высокоэластическое, но и в стеклообразное. Наличие у аморфных полимеров структурной упорядоченности флуктуацнонной природы проявляется и в вязкотекучем состоянии, влияя на процессы их переработки. После разрушения надмолекулярной структуры в полимерных системах при действии напряжений в условиях повышенных температур их реологические свойства изменяются (текучесть улучшается). Термообработка полимеров позволяет целенаправленно регулировать характер их надмолекулярной структуры, что важно для установления закономерностей процессов переработки. [c.172]

С повышением размеров сферолитов уменьшается плотность их упаковки и Стост уменьшается. Некоторое возрастание ст при дальнейшем повышении диаметра сферолитов связано с изменением дефектности структуры ПП. Если при ориентации аморфных полимеров имеет место увеличение их ст, то при вытяжке кристаллических полимеров из-за переориентации и частичного разрушения ламелей. и фибрилл возникает анизотропия укладки структурных элементов и изменение ст (иногда на 2—3 порядка). При использовании полимерных материалов в качестве диэлектриков стремятся к максимальному уменьшению их ст. Для достижения этого полимеры должны содержать минимальное количество ионогенных примесей, их е должна быть по возможности минимальной, сшивание макромолекул должно приводить к повышению Тс и, наконец, они должны иметь (после кристаллизации или ориентации) оптимальную надмолекулярную структуру, которой бы соответствовала наименьшая для полимера данного химического состава и молекулярного строения о. [c.204]

Механическая деструкция протекает по разному в зависимости от того, находится ли полимер в аморф Еом, кристаллическом или аморфно-кристаллическом состоянии В кристаллических полимерах, почти не содержащих дефектов структуры, напряжения при деформации равномерно распределяются по всем связям, и десгрукция происходит нри более высоких напряжениях, чем в аморфных В аморфно-кристаллических полимерах ввиду высокой дефектности кристаллов прн механическом еоздейстпин первор Зчальным актом является разрушение кристаллических областей (своеобразное плавление), а затем разрушение аморфной структуры. Это было обнаружено при диспергировании кристаллического полиэтилена при низких температурах. Степень деструкции таких полимеров несколько выше, чем аморфных. Например, при измельчении закристаллизованного полихлоропрена степень деструкции выше, чем при измельчении в тех же условиях аморфного образца (рнс. 3 10). [c.221]

Таким образом, термические напряжения и обусловленное ими разрушение полимера связаны с термическими коэффициентами расширения и механическими свойствами полимера. В этом кратко.м разделе мы не можем подробно расс.мотреть разрушение и деформацию эпоксидных полимеров, тем более, что механические свойства аморфных полимеров подробно описаны в ряде монографий [I, 71, 72, 73]. Между разрушением и деформированием линейных и трехмерных стеклообразных полимеров с феноменологической точки зрения нет принципиальных различий [1, 74], что дает воз.можность использовать прн изучении внутренних напряжений и растрескивания весь математический аппарат, разработанный в механике полимеров для описания дефоомиоованпя. релаксации наисяжения и разрушения. Для расчета произведения гАа из свойств полимера необходимы, как уже указывалось, значения нерелаксирующего модуля а зависимости от температуры, которые имеются для очень малого числа полимеров. Для описанных выше полимеров была проведена проверка возможности такого расчета и получено удовлетворительное совпадение с экспериментом [101]. [c.77]

У макромолекул скорость диффузии намного меньше, чем у небольших молекул растворителя, которые поэтому проникают в полимерную фазу гораздо быстрее, чем макромолекулы в растворитель. При этом у аморфных полимеров, вследствие теплового движения звеньев сравнительно неплотно упакованных макромолекул с более или менее изогнутыми цепями, периодически образуется между цепями свободное пространство, куда и проникают маленький молекулы растворителя. Затем начинаются сольватация, разрушение связи между отдельными участками макромолекул с выделением теплоты (теплота набухания), раздвигание сегментов и звеньев, а потом и целых цепей, в результате растет объем полимерного образца. Этот процесс увелич ия объ а высоколюле-" кулярного соединения благодаря проникновению в него низкомолекулярного растворителя называется на ханием. На бухший полимер, таким образом, представляет собой раствор низко олеку-лярной жидкости в высокомолекулярной. [c.484]

Даже в начале диспергирования происходит разрушение кристаллических областей и аморфизация структуры [71, 179] ле только полимеров, но и низкомолекулярных веществ. Следовательно, после подобного холодного плавления кристаллитов в первый момент механохимического процесса на дальнейшее течение механокрекинга могут быть полностью распространены представления, (рассмотренные выше для аморфных полимеров. Можно полагать, что и высо1кокристаллические изотактические полимеры также сначала аморфизируются , а затем подвергаются механойрекингу в соответствии с общими закономерностями. [c.56]

Приведенная схема разрушения является весьма общей и применима ко многим частным моделям. Что касается дислокационного механизма образования микротрещин в полимерах, то в кристаллических полимерах он возможен, но в аморфных полимерах дислокаций, по-видимому, не существует. К вопросу о дефектах недислокационного происхождения мы вернемся в гл. V, где рассматривается статистическая теория прочности твердых тел и полимеров. [c.21]

При малых растягивающих постоянных напряжениях и, следовательно, медленных разрущениях в твердом аморфном полимере сначала образуется большое число трещин серебра . Лишь в последующем могут образоваться обычные трещины разрушения, разделяющие образец на части, а при очень малых напряжениях они вообще не возникают и образец не разрывается неограниченно долго. При воздействии относительно больших для данной температуры напряжений разрушение пол1 меров близко к классическому хрупкому и сводится к преимущественному росту на первой стадии одной или нескольких наиболее опасных трещин. При этом, как и в случае хрупкого разрушения, образуются, обычно две зоны поверхности разрыва зеркальная и шероховатая (рис. 51). [c.92]

Кри.вые прочности с максимумом наблюдаются и у некристал-лизующихся (аморфных) каучуков. И в этом случае с увеличением числа поперечных связей в процессе химической и рг диациои-ной вулканизации прочность после максимума падает (рис. 78). Такая закономерность изменения прочности объясняется следующим образом. На прочность сетчатого аморфного полимера действуют два фактора. Во-первых, из-за неравномерного распределения поперечных связей в резине имеются отдельные микроучастки, где сплошная сетка отсутствует они являются теми слабыми местами , на которых образуются очаги разрушения. Возраста- [c.133]

Рассматривая особенности разрушения неориентированных аморфных полимеров, Г. М. Бартенев принимает, что ниже температуры хрупкости (Гхр) полимеры ведут себя подобно хрупким твердым телам. Выше температуры хрупкости на процесс разрушения полимеров существенно влияют релаксационные процессы. В вершине растущего дефекта имеет место вынужденно-эластическая деформация. Образец покрывается так называемыми трещинами серебра. Створки трещины соединены микротяжами, которые одновременно деформируются и разрушаются. В соответствии с изложенным выше Г. М. Бартенев считает, что в различив [c.145]

Прежде всего следует отметить, что морфологическая картина поверхности разрушения и поведение студней при раскалывании свидетельствуют о сходстве основных механических свойств студней и твердых аморфных пол имерО В - 9 Хакое принципиальное совпадение поведения студней и твердых аморфных полимеров указывает на то, что остовом студня, обеспечивающим прочностные свойства, должно быть твердое тело с такими временами релаксации, при которых обычные механические воздействия приводят к хрупкому разрушению. Отсюда, естественно, следует, что области студня, обладающие свойствами твердого тела, должны [c.193]

Следует заметить, что механизм разрушения одного и того же полимера может быть различным в зависимости от того, в какой области температур испытывается образец. Например, ниже температуры хрупкости большинство полимеров могут испытывать разрушение, протекающее как по атермическому (гриффитовскому), так я по термофлуктуационному механизму разрушения. Вблизи ОК, где тепловое движение, по-видимому, не играет большой роли и не влияет на кинетику роста микротрещии, разрушение полимеров иредставляет собой атермический процесс. При более высоких температурах (но не выше Гхр), когда тепловые флуктуации определяющим образом влияют на долговечность, разрушение полимеров представляет собой термофлуктуа-ционный цроцесс. В случае твердых полимеров ири температурах Тхр<Т<Т0 возможен как термофлуктуаци-онный, так и релаксационный механизм разрушения. Последний связан с образованием трещин серебра и возникновением вынужденно-эластических деформаций. Явление вынужденной эластичности, природа которого была выяснена Александровым [21], заключается в том, что под действием больших напряжений аморфный полимер, находящийся в стеклообразном состоянии, способен испытывать большие деформации. Остаточная деформация, возникшая в полимере, сохраняется, если он находится в стеклообразном состоянии, но исчезает, если его нагреть выше ТВ работах Александрова [21] и Лазуркина [22] было показано, что вынужденная эластичность имеет релаксационный характер. Долговечность полимера, находящегося в области температур, в которой возможна вынужденно-эластическая деформация, будет определяться в основном временем, н течение которого трещины серебра распространятся на значительную часть образца. [c.301]

Испытание труб из различных материалов было описано Сенсоном . Одним из таких материалов является немодифици-рованный поливинилхлорид—типичный аморфный полимер. При кратковременном действии высокого давления происходит хрупкоё разрушение с небольшим относительным удлике-нием. С увеличением продолжительности испытания начинает проявляться пластический характер разрушения, которое в этом случае сопровождается значительным расширением трубы перед разрывом. Повышение температуры оказывает таксе же влияние, как и увеличение продолжительности испытаний нагляднее проявляется пластическое разрушение. Такое влияние температуры позволяет оценивать срок службы трубы, поскольку изменение размеров с повышением температуры происходит подобно развитию ползучести в течение многих лет-эксплуатации. Вероятно, хрупкое разрушение поливинилхлорида объясняется тем, что возникшие деформации приводят к разрыву химических связей до того, как начнут перемещаться отдельные сегменты полимерной цепи. При пластическом разрушении перемещение сегментов вызывает приложенная сила, поскольку продолжительность действия силы или температура достаточно велики. Задолго до того, как происходит пластическое разрушение немодифицированного поливинилхлорида, труба значительно расширяется (на 10—20%), что вызывает утечку в местах соединений. Поэтому практически срок службы труб в 2—3 раза меньше, чем экспериментально установленное время до разрушения. [c.178]

Другой полимер, который рассматривает Сенсон ,—это полиэтилен средней плотности (0,945 г1см ). Он способен кристаллизоваться, что позволяет наблюдать при испытании труб некоторые очень интересные явления. При кратковременных испытаниях и низких температурах разрушение труб носит пластический характер. С увеличением продолжительности испытания и температуры наблюдается хрупкое разрушение. Этот эффект противоположен явлениям, с которыми мы сталкивались при изучении труб из поливинилхлорида (аморфного полимера), хрупкое разрушение которого происходило при малых временах воздействия и низких температурах, а пластическое—при продолжительном нагружении и повышенных температурах. [c.179]

Итак, в гл. 4 рассмотрены принципы и методы линейной и нелинейной механики разрушения твердых тел и полимеров в хрупком, квазихрупком и нехрупком (вязкоупругом) состояниях. Эти три прочностных состояния у аморфных полимеров реализуются ниже температуры стеклования Тс, а у кристаллических— ниже температуры плавления Т и разделяются температурой хрупкости Тхр и температурой квазихрупкости В каждом прочностном состоянии трещины имеют свою специфику, -которая отражена в названиях трех типов трещин хрупкая, квазихрупкая и трещина серебра , или крейз. [c.104]

Следовательно, для пленок аморфного полимера среднее значение X зависит от напряжения не потому, что напряжение влияет на вероятность разрушения образцов с тем или иным типом дефектов, а потому, что напряжение влияет на распределение де( )ектов образца по уровням. При наибольшем значении напряжения почти все образцы находятся в состоянии наиболее низкой прочности, поэтому и т имеет наименьшее значение. Увеличение толщины пленки приводит к примерно такому же изменению кривой распределения (рис, 8.14), как и увеличение напряжения для образцов толщиной 16 мкм (см. рис. 8.11). Функция распределения разрывного напряжения при испытании на разрывной машине (см. рис. 8.10) характеризуется тремя максимумами, которые соответствуют трем уровням прочности щ, (72 и 03. кривая распределения прочности, представленная па рис. 8.10, соответствует кривой распределения долговечности (рис. 8.11) с тревдя уровнями долговечности. [c.259]

Представления о структуре аморфных полимеров в конденсированном состоянии как о системе перепутанных цепных молекул привели к разработке молекулярных механизмов пластицирующего действия добавок низкомолекулярных веществ, вводимых в такие полимеры, выражаемого правилами мольных [1] или объемных [2] долей. Влияние низкомолекулярных веществ на механические свойства полимеров рассматривалось в этих случаях на молекулярном уровне характеристики явления пластификации. Однако в последнее время эти представления претерпели существенные изменения. Оказалось, что полимеры представляют собой систему высокоупорядоченных вторичных структурных образований [3], имеющих в отдельных случаях строгую геометрическую огранку, сходную с кристаллическими формами [4—7]. Новые данные, полученные по характеристике структуры аморфных полимеров, оказались весьма плодотворными для понимания явления пластификации полимеров низкомолекулярными веществами, которые ограниченно совмещаются с полимерами. Было показано, что влияние именно таких низкомолекулярпых веществ на механические свойства полимеров, определяющие их пластифицирующий эффект, связано со степенью распада надмолекулярных структур в полимерах. Можно представить, что процессы распада надмолекулярных структур в полимерах имеют такой же ступенчатый характер, как и процессы самого структурообразования. Полное разрушение всех вторичных структурных образований характеризуется возникновением термодинамически устойчивого раствора [8]. Уменьшение хрупких свойств материала в этом случае приводит к так называемой внутри-пачечной пластификации полимера [9]. Введение в полимер низкомолекулярных веществ, ограниченно совмешающихся с ним и вызывающих разрушение вторичных надмолекулярных образований, приводит к полученииз системы из молекул таких веществ, равномерно распределенных между первичными надмолекулярными образованиями — пачками цепей. Если при этом уменьшаются хрупкие свойства полимерного материала, имеет место так называемая межпачечная пластификация полимера [9]. Наконец, можно представить и существование начального акта распада, который должен характеризоваться нарушением контактов между вторичными надмолекулярными структурными образованиями. При этом подвижность таких сложных образований должна возрасти, а количество низкомолекулярного вещества, сорбированного на местах контактов, должно быть, по-видимому, весьма небольшим. Излон енные соображения явились предметом настоящего исследования. [c.387]

Распределение напряжения по большему числу молекул и, как следствие, уменьшение на них перенапряжений имеет очень важное значение для механических свойств полимеров. Часть самых коротких сегментов в аморфных прослойках в процессе вытяжки очевидно разрывается. Можно думать, что интенсивное разрушение аморфных межкристаллитных прослоек начинается только по достижении предразрывных удлинений (см. рис. III. 20, б III участок). До этого основной вклад в общее число молекулярных разрывов, регистрируемых по накоплению в ориентируемых образцах концевых групп, как мы уже отмечали, вносят разрывы межфибриллярных молекул. [c.227]

Пластическое разрушение — разрушение, которому предшествуют деформации, обусловленные перестройкой элементов структуры тела. В аморфных полимерах при определенных условиях эти дефордМации обратимы, а в кристаллических телах и низкомо-лекулярных стеклах они необратимы. [c.210]

Степень Н. аморфных полимеров обычно возрастает с темп-рой, что объясняется увеличением юдвижности комионентов системы. Но длн нек-рых м стом, например целлюлоза (или ее низкозамещснпый зфир) — вода, степень Н. понижается с новыгаением температуры. Это является следствием разрушения ири повышенных температурах водородных связей между водой и полимером. [c.160]

Разрушение Т. и. ниже 7 с обычно хрупкое прочность иодчиняется основным закономерностям разрушения аморфных стеклообразных полимеров (см. Прочность, Механические свойства). [c.329]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология