Эластические деформации влияние скорости деформации

Рассмотрим как сказывается молекулярная ориентация, полученная при растяжении вулканизата, на его 7хр. По данным Лазуркина, определявшего Гхр по точке перехода хрупкого разрушения в вынужденно-эластическую деформацию при скорости растяжения 6,4-10 с , Т хр резины из НК в направлении ориентации при ее вытяжке е = 300% снижается с —80 до —200 °С, резины из СКН-40 при 8=250% — с —ПО до —200°С. При определении Т хр в стандартных условиях (о = 2 м/с, испытание до разрушения или появления трещин) предварительное растяжение образцов также приводит к снижению Гхр на десятки градусов (см. рис. 1.4). Непосредственно такой способ снижения Гхр резин может быть применен для изделий, эксплуатирующихся в растянутом (надутом) состоянии (пневматические конструкции, камеры для шин и т. п.), однако более широкое его применение возможно при использовании эластомеров с закрепленной анизотропной структурой, способы получения которой уже рассматривались. Влияние различных путей ориентации на Гхр резин иллюстрируется следующими данными. [c.248]

Анализ этих работ показывает, что в одних случаях предварительное деформирование образца значительно меняет скорость переноса низкомолекулярных веществ, в других случаях ориентация не влияет на проницаемость и диффузию. Влияние направления ориентации макромолекул пленок ацетилцеллюлозы на скорость проникания растворителя было исследовано методом оптической границы [2]. Пленки в набухшем состоянии растягивали на 150%, высушивали, затем подвергали испытанию. В направлении, перпендикулярном ориентации, скорость диффузии значительно выше, чем в направлении ориентации. Отношение скоростей увеличивается с возрастанием степени ориентации. Для дихлорметана при 20 °С отношение коэффициентов диффузии в этих двух направлениях составляло 500. Наблюдаемый эффект объясняется тем, что колебания сегментов макромолекул в направлении, нормальном их преимущественной ориентации, имеют большую свободу и амплитуду, чем по оси ориентации. С увеличением степени набухания скорость диффузии в обоих направлениях возрастает. При набухании полимера может происходить дезориентация образца в результате вращательного движения макромолекул и их эластической деформации (скручивания), приводящих к уменьшению размеров образца в направлении ориентации и увеличению — в перпендикулярном направлении. [c.69]

Как уже указывалось, вынужденно-эластические деформации могут проявляться только под влиянием больших напряжений. Поэтому после прекращения действия деформирующего усилия скорость исчезновения вынужденно-эластических деформаций очень мала и при температуре ниже Гс они не снимаются. При температурах выше Тс образец полностью восстанавливает свои размеры. Таким образом, деформация стеклообразных полимеров всегда носит обратимый характер. [c.228]

Скорость деформирования, как всегда, оказывает влияние на работу растяжения, на величину площади петель гистерезиса и т. д. В принципе при бесконечно медленном деформировании вынужденно-эластическая деформация станет термодинамически обратимой, но тогда она перестанет быть вынужденно-эластической, поскольку будет протекать при малых напряжениях как высокоэластическая деформация. [c.136]

В капиллярных вискозиметрах зависимость между напряжением сдвига и скоростью сдвига устанавливается косвенно по расходу жидкости и перепаду давления в капилляре, имеющем в большинстве случаев цилиндрическую форму. Напряжение сдвига и градиент скорости, возникающие в текущей жидкости, неоднородны. Градиент скорости изменяется от нуля в центре капилляра до максимального значения у стенок капилляра. При применении капиллярных вискозиметров большое значение имеют входовые эффекты, связанные с формированием потока при переходе расплава из резервуара в капилляр. Особенно большую роль входовые эффекты играют для расплавов, обладающих эластическими свойствами. Упругие составляющие деформации задерживают формирование профиля потока. Для исключения влияния входового эффекта на результаты эксперимента используют два капилляра разной длины. При постоянном расходе определяется отношение разности перепада давлений в двух капиллярах к разности их длин. На основании полученных данных находят истинный перепад давления, отнесенный к единице длины капилляра и соответствующий развитому профилю потока. [c.98]

Изучение влияния скорости сдвига на и е, (относительные деформаций, соответствующие х и т,) полиолефинов и полистирола показало, что вели чина деформации увеличивается при возрастании V и уменьшается с повышением температуры. Показано [54], что при у порядка 10 с и выше, приближающейся к скорости сдвига полимера в процессе формования волокна, деформации, соответствующие выходу на режим стационарного течения, составляют тысячи процентов. Поэтому во время прохождения расплава в фильере не успевает развиться стационарный режим течения и течение рас плава в канале фильеры сопровождается высоко эластическими деформациями. [c.519]

Внешняя среда может существенно изменить условия развития локальных вынужденно-эластических деформаций в вершине растущей трещины Поскольку скорость миграции таких, веществ, ка к керосин и вода, существенно больше, чем. скорость миграции масла, влияние этих сред на развитие трещин проявляется на более ранней стадии, т. е. при действии относительно невысоких напряжений. [c.75]

Влияние микроструктуры и молекулярного веса полибутадиенов, полученных при использовании в качестве катализатора системы, содержащей соли титана, на эластические свойства, характеризуемые величинами высокоэластических деформаций и нормальных напряжений а, возникающих при установившемся течении полимеров, показало что как так и а удается обнаружить только для полимеров с М причем эти величины резко возрастают с увеличением молекулярного веса и скорости сдвига. Зависимость эластичности и вязкости от микроструктуры объясняется в первую [c.76]

Некоторые сведения о влиянии степени вулканизации на крип, эластическое восстановление и релаксацию напряжения вулканизатов приводились в разделе, посвященном методам испытания, в частности обсуждению измерений остаточной деформации и равновесного модуля. Однако деформации и усилия при этом рассматривались как статические. Представляет интерес выяснить, как влияет степень вулканизации на скорость изменения обратимого компонента этих факторов. [c.105]

Скорость развития эластической деформации. Предполож что к образцу полимера приложено постоянное напряжение, ее. чина которого значительно меньше разрывного напряжения (г. ва IX). Если Процессы течения при этом не происходят, то г влиянием Приложенного напряжения образец будет постепе удлиняться до достижения определенной длины, не изменяюще/ больше со временем. Относительная деформация, величина ко рой не изменяется во време 1И, называется равновесной высокоэ. стической деформацией и обозначается Еэл, Равновесная деф мацня всегда больше любой деформации, развившейся за данн промежуток времени <(еэя,со>еэл, ). [c.168]

НО с образованием трещин даже при внещне хрупком разрушении. Из-за вынужденно-эластической деформации трещины раскрываются достаточно щироко (на 0,5 мк и больше). Чем больше влияние релаксационных процессов деформации, тем шире раскрываются трещины. Так как скорость релаксации экспоненциально растет с напряжением, то релаксационные процессы сущест- [c.97]

Исследование влияния наполнителей на множественные переходы в аморфных полимерах, находящихся в различных физических состояниях, и на величину и положение подобластей стеклообразного состояния показало, что увеличение концентрации наполнителя приводит сначала к резкому увеличению всех определенных из механических характеристик температур перехода, а затем они изменяются мало [184—187]. При этом была обнаружена большая чувствительность температур перехода наполненных полимеров к скорости деформации по сравнению с ненаполненными, объясняемая уменьшением подвижности цепей под влиянием поверхности В результате изменения скорости деформации и концентрации наполнителя один и тот же полимер при данной температуре может находиться в хрупком, хрупкоэластическом, вынужденно-эластическом или высокоэластическом состоянии. При наличии в полимере множественных переходов, как правило, высор-температурные переходы под влиянием наполнителя смещаются в сторону более высоких, а низкотемпературные—более низких температур. [c.101]

Степень влияния различных факторов (вероятность наличия опасного дефекта, изменение фактической скорости деформации, и т.д.) зависит от релаксационного состояния полимера в соединении. При хрупком разрушении прочность соединения увеличивается при уменьшении толщины прослойки -в основном, по-видимому, из-за уменьшения вероятности наличия опасного дефекта. При пластическом — вследствие изменения ее реологических свойств. В первом случае изменение температуры испытаний не оказывает существенного влияния на прочность соединений, во втором случае температура влияет значительно. Разумно предположить, что в промежуточной области, т. е. при вынужденноэластическом характере разрушения адгезионных соединений, прочность не зависит от толщины полимерной прослойки. Последнее может быть не связано с реализацией в этом случае адгезионного вида разрушения соединений, так как независимость прочности от толщины слоя при вынужденно-эластическом характере )азрушения свойственна и для свободных полимерных пленок 48]. [c.47]

С постоянной скоростью ПЭТФ в ряде ААС. Прежде всего следует отметить резкое снижение механических характеристик ПЭТФ при его деформации в контакте с жидкими средами. Такая важная характеристика, как предел вынужденной эластичности, может уменьшиться почти в 6 раз при деформации полимера в среде, не только не взаимодействующей с ним химически, но и совершенно не вызывающей набухания ненапряженного полимера при комнатной температуре. Следует отметить, что во всех изученных средах вынужденная эластическая деформация осуществляется путем перехода полимера в ориентированное состояние внутри специфических микротрещин. Другой интересной особенностью полученных данных является сам характер кривых растяжения. На первом участке кривой, до достижения материалом предела вынужденной эластичности, все кривые совпадают независимо от природы используемой адсорбционно-активной среды. Однако при дальнейшей деформации влияние жидкости становится определяющим в механическом отклике полимера. Хорошо видно, что в некоторых случаях кривые растяжения пересекаются, и напряжение стационарного развития деформации в одной среде оказывается больше (например, в гептане), чем в другой (например, в олеиновой кислоте), хотя предел вынужденной эластичности в олеиновой кислоте значительно выше, чем в гептане. [c.100]

Верхняя граница этого интервала определяется температурой гтеклования (размягчения) и от молекулярного веса не зависит (разумеется, при сравнительно больших М). Нижняя граница — температура хрупкости — зависит от молекулярного веса, и поэтому именно она определяет протяженность интервала вынужденной пластичности. В свою очередь температура хрупкости определяется оотношением скоростей двух процессов исчерпания долговечности я вынужденно-эластической деформации. При заданной скорости реформирования Г р зависит от соотношения величин предела вынужденной эластичности и хрупкой прочности. Следовательно, необ- содимо в отдельности рассмотреть влияние молекулярного веса аа обе эти характеристики. [c.151]

Влияние продолжительности действия деформирующей силы, или, что часто служит однозначным понятием, — скорости деформации — особенно отчетливо проявляется в случае периодических деформаций каучука и резины. При высоких частотах эластическая деформация не успевает развиться и материал ведет себя, как упругий, подчиняющийся уравнетаю Гука. Высокая эластичность каучука может проявиться только в тех [c.218]

При растяжении с постоянной скоростью значение скорости деформации снижается с увеличением степени вытяжки. В результате по мере вытягивания облегчается протекание релаксационных процессов, ведущих к уменьшению высокоэластической деформации и напряжений. Этим объясняется экстремальный ход зависимостей напряжения и высоко эластической деформации от полной деформации, наблюдавшийся не только для ПВХ (см. рис. 28.1), но и для других полимеров при растяжении их с постоянной скоростью [2—4]. Однако в случае ПВХ даже при постоянной, притом низкой скорости деформации не удалось достичь установившихся режимов течения [1]. Это обусловлено тем, что в интервале температур 90—160 °С (при более высоких температурах становится заметным влияние термодеструкции полимера) ПВХ находится или в состоянии, переходном от стеклообразного к высоко эластическому, или в высокоэластическом. Это затрудняет или делает невозможным достижение установившегося течения. Когда полимер близок к стеклообразному состоянию, при значительных степенях вытяжки могут интенсивно протекать процессы, предшествующие разрыву волокон, в частности образовываться и развиваться микротрещины. Поэтому наличие максимумов на кривых рис. 28.1 связано как с облегчением релаксации вследствие снижения скорости деформации (режим v = onst), так и с процессами, приводящими к разрушению волокон (режимы е == onst ж v = = onst). При низких температурах преобладают процессы разрушения, при высоких — релаксации. [c.404]

Под влиянием температуры и сдвиговых деформаций в реакто-ппастах протекает сшивание полимерных звеньев в цепях в меньшей степени происходит сшивание отдельных агрегатов, чем и объясняется преимущественное увеличение периода релаксации эластического течения по сравнению р периодом релаксации пластического течения при температуре выше 130° С. Поэтому изделия из реактопластов получаются более прочными в том случае, когда при формовании происходит разрушение рыхлой структуры смол в потоке. Этим следует руководствоваться при разработке форм и установлении скоростей формования, а также при оценке длительной прочности изделий [c.294]

Чем выше регулярность строения цепей полимера тем больше скорость и выше предельная степень кристаллизации. Каучуки, имеюш ие нерегулярную структуру, вообш е не кристалййдуются. Способность регулярного диенового полимера к кристаллизации определяется конфигурацией мономерных звеньев в цепях. Известно, что 1,4 тракс-полимер изопрена — гуттаперча — кристаллизуется значительно быстрее, чем НК. Нарушение регулярности строения молекулярных цепей сопровождается уменьшением скорости кристаллизации. Влияние кристаллизации на физические и физико-механические свойства каучуков сказывается в двух направлениях по мере развития кристаллизации ухудшаются эластические свойства — возрастает жесткость и твердость каучука, уменьшается способность восстанавливать размеры после деформации с другой стороны, способность к кристаллизации обеспечивает высокую прочность при растяжении. [c.9]

Каучук при нормальной температуре является материалом эластичным и пластичным, т. е. обладает одновременно способностью к упругой и пластической (необратимой) деформации. При 70— 75° С преобладающей является пластическая деформация. Под влиянием некоторых факторов, например механических воздействий (вальцевания), каучук способен терять эластические свойства, становясь в основном материалом пластичным. В таком состоянии он способен смешиваться с различными веществами, необходимыми для образования резины и приобретать сообщаемую ему форму. Превращение каучука в пластичное состояние осуществляется с помощью вальцев, основной рабочей частью которых являются стальные валки, вращающиеся навстречу друг другу с различной скоростью, или аппараты закрытого типа с мощными мешалками (роторами). [c.260]