Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Химия -> Аввакумова Н.И. -> "Практикум по химии и физике полимеров" -> 63

Практикум по химии и физике полимеров - Аввакумова Н.И.

Аввакумова Н.И., Бударина Л.А., Дивгун С.М., Заикин А.Е., Кузнецов Е.В., Куренков В.Ф. Практикум по химии и физике полимеров. Под редакцией В.Ф. Куренкова — M.: Химия, 1990. — 304 c.
ISBN 5—7245—0165—1
Скачать (прямая ссылка): vms1990.djvu
Предыдущая << 1 .. 57 58 59 60 61 62 < 63 > 64 65 66 67 68 69 .. 120 >> Следующая


Практикум по высокомолекулярным соединениям/Под ред. В. А. Кабано-ва. M.: Химия, 1985. С. 167—190.

Тейтельбаум Б. #. Термомеханический анализ полимеров. M.: Наука, 1979. 234 с.

Г Л А В А 8

ДЕФОРМАЦИОННЫЕ СВОЙСТВА ПОЛИМЕРОВ

ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

Способность к большим обратимым деформациям является характерным свойством полимерных материалов. Это свойство характеризует внутреннюю реакцию полимера на внешнее воздействие, выражающуюся в деформации — изменении формы полимерного образца. В зависимости от видов воздействия на полимерный образец различают деформации растяжения, сжатия, изгиба, сдвига, кручения, всестороннего сжатия и др. Наиболее важным деформационным свойством полимеров является зависимость деформации є от величины прилагаемого напряжения о — так называемая диаграмма напряжение — деформация. Такие диаграммы снимают на разрывных машинах и динамометрах.

Вид диаграмм є = /(о) определяется главным образом фазовым и физическим состояниями полимера. Рассмотрим деформационные свойства аморфных и кристаллических полимеров.

ДЕФОРМАЦИОННЫЕ СВОЙСТВА АМОРФНЫХ ПОЛИМЕРОВ

Линейные аморфные полимеры в зависимости от температуры могут находиться в трех физических состояниях: стеклообразном, высокоэластическом и вязкотекучем. Типичные диаграммы e = f(o) для аморфных полимеров приведены на рис. 8.1.

В стеклообразном состоянии полимеры способны развивать незначительные деформации под действием небольших напряжений (рис. 8.1, кривые 1 к 2).

Начальный участок зависимости є = /(о) для любого полимера, являющийся прямой линией, соответствует упругой деформации, которая невелика по величине и формально подчиняется закону Гука:

а—Ее, (8A)

где а удельная нагрузка на образец; е — относительная деформация; E — модуль упругости.

Рис. 8.1. Кривые растяжения аморфных полимеров:

/ — жесткие хрупкие полимеры при температуре ниже температуры хрупкости; 2 -жесткие пластичные аморфные полимеры в интер вале от температуры хрупкости до температуры стеклования; 3 — эластичные аморфные полимеры в высокоэластическом состоянии

О z

Модуль упругости характеризует устойчивость материала к деформации под действием внешних нагрузок. Упругая деформация невелика и полностью обратима. Она обусловлена изменением расстояний между атомами вещества. При этом работа внешних деформирующих сил расходуется на преодоление внутренних сил взаимодействия, т. е. упругая деформация полимеров носит энергетический характер.

Ниже температуры хрупкости Гхр стеклообразного полимера, когда гибкость цепи очень низка, полимер способен развивать только упругую деформацию, как и низкомолекулярные твердые тела (рис. 8.1, кривая /). Дальнейшее деформирование образца полимера, находящегося в таком состоянии, приводит к его разрушению. Таким образом, ниже Гхр полимер не обладает преимуществами по сравнению с низкомолекулярными твердыми веществами. Нагрузка на единицу поперечного сечения образца, при которой наступает его разрушение в процессе деформирования, называется разрушающим напряжением ор. В зависимости от вида деформации различают разрушающее напряжение при растяжении, сжатии, изгибе и др.

В стеклообразном состоянии для полимеров характерны лишь малые деформации при небольших напряжениях. Однако в отличие от низкомолекулярных веществ полимеры, находящиеся в стеклообразном состоянии, под действием больших усилий способны развивать при определенных условиях значительные деформации (до нескольких сотен процентов). Способность стеклообразных полимеров развивать большие деформации называют вынужденной эластичностью, а деформацию — вынужденно-эластической. Вынужденно-эластическая деформация развивается в температурном интервале между Тхр и температурой стеклования полимера Тс.

Типичная зависимость є = /(а) для стеклообразного полимера при температуре выше Тхр приведена на рис. 8.1 (кривая 2). В начальный момент развития вынужденно-эластической деформации в образце образуется участок со значительно уменьшенным поперечным сечением (шейка), который по мере развития деформации увеличивается в размерах. Образованию «шейки»

на кривой є = /(о) соответствует скачок а—Ь—с. Напряжение, отнесенное к единице поперечного сечения образца, при котором начинает развиваться вынужденно-эластическая деформация называют пределом текучести От. Вынужденная эластичность обусловлена изменением конформации макромолекул. Под действием внешних нагрузок макромолекулы разворачиваются и величина деформации возрастает. В данном случае проявляется кинетическая гибкость цепи. Следовательно, вынужденно-эластическая деформация носит кинетический характер. Для того чтобы заставить цепи выпрямиться необходимы значительные напряжения. После прекращения действия нагрузки при температуре ниже Гс вынужденно-эластическая деформация не снимается, а при температурах выше Гс, когда полимер переходит в высокоэластическое состояние, образец полностью восстанавливает свои размеры и поэтому такая деформация носит обратимый характер. Вынужденно-эластической деформации на кривой е = /(о) соответствует горизонтальный участок с—d, характеризующийся большими деформациями при постоянном приложенном напряжении.
Предыдущая << 1 .. 57 58 59 60 61 62 < 63 > 64 65 66 67 68 69 .. 120 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed