Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Химия -> Тугов И.И. -> "Химия и физика полимеров" -> 118

Химия и физика полимеров - Тугов И.И.

Тугов И.И. , Кострыкина Г.И. Химия и физика полимеров: Учеб. пособие для вузов — М.: Химия, 1989. — 432 c.
ISBN 5—7245—0243—7
Скачать (прямая ссылка): tugov.djvu
Предыдущая << 1 .. 112 113 114 115 116 117 < 118 > 119 120 121 122 123 124 .. 169 >> Следующая

Рис. 5.26. Влияние скорости сдвига f на коэффициент высокоэластического восстановления еь полиэтилена низкой плотности при 463 К отношение LID равно 9(/), 82 (2) и 300 (3)
Рис. 5.27. Зависимости напряжения от от времени течения при различных
¦ • ш
скоростях сдвига (Тз>Тг>Т»):
/ — область нестационарного течения; // — область установившегося течения; АЕ и А'Е' — области структурной релаксации
новление повышается, поскольку такие полимеры отличаются от линейных более широким набором времен релаксаций, в том числе и за счет больших значений т*. Эта же причина является основной в повышении степени разбухания экструдата наполненных резин при одинаковом содержании полимера в них. Значение еь учитывают при конструировании профилирующего инструмента, чтобы предупредить искажение профиля и размеров изделий.
Еще одна специфическая особенность расплавов — неустойчивое течение. Увеличение скорости сдвига при течении расплавов полимеров сопровождается не только высокоэластическим восстановлением. Начиная с определенных значений и скоростей
напряжений сдвига, называемых критическим (^кр, От.кр), на поверхности экструдата появляются различные дефекты — от «матовости», микрошероховатости до крупных вмятин и даже разрывов струи на отдельные куски. Это явление иногда называют-«срывом струи», эластической турбулентностью, дроблением поверхности экструдера. Эффект «срыва струи» усиливается сростом молекулярной массы, но при наличии в системе микрогеля, •
наполнителя fKp повышается. При очень большом содержании пластификатора можно избежать этого явления и добиться течения с наименьшей вязкостью. Для этого применяют следую-
щие приемы: увеличение длины канала, т. е. отношения установка конических диффузоров на входе в канал; повышение температуры экструдата.
Роль высокоэластичности в вязкотекучем состоянии полимеров особенно велика при нестационарном режиме течения. В первый момент течения преобладает высокоэластическая деформация, затем доля высокоэластических деформаций снижается и возрастает доля пластических.
Переход к установившемуся течению происходит по-разному при малых и больших скоростях деформации (рис. 5.27) и зависит от соотношения времени действия силы /я=т-1 и времени
релаксации т*. При низких скоростях, когда т*^"1, равновесие устанавливается быстро. При высоких скоростях на кривых зависимости От ОТ Времени ТеЧеНИЯ ПОЯВЛЯеТСЯ Максимум (От.макс),
который обусловлен релаксационным поведением полимера. При
условии т*>,у~1 деформация отстает от напряжения тем больше,
чем выше флуктуационная сетка не успевает разрушиться, макромолекула не успевает принять равновесную конформацию и в результате этого в системе возникают напряжения, превышающие От при установившемся течении. По мере роста / и деформации под действием теплового движения часть связей разрушается и система приходит в равновесное состояние (участки АЕ и А'Е' на рис. 5.27), т. е. происходит релаксация напряжения. После завершения структурной релаксации полимер переходит в режим установившегося течения. Возрастание от в начальный момент (примерно в 1,5—2 раза) тем больше, чем больше время релаксации структурных единиц. Например, для жестких полимеров От.макс на много выше, чем для гибких. Это явление учитывается при переработке полимеров.
Высокоэластичность является причиной механической деструкции макромолекул при течении. При высокоэластической деформации происходят локальные разрывы связей, что приводит к уменьшению молекулярной массы, увеличению разветв-ленности и, следовательно, к росту аномалии вязкости.
Механические свойства полимеров в вязкотекучем состоянии исследуют чаще всего при динамических режимах деформирования. Деформационные свойства расплавов и растворов (концентрированных и разбавленных) оценивают комплексным динамическим модулем й*% состоящим из модуля накопления (модуль упругости) С' и модуля потерь С". Комплексный модуль имеет тот же физический смысл, что и напряжение сдвига при установившемся течении, и его значение зависит от сопротивления внутреннему трению и сопротивления развитию вы-^окоэластической деформации. Значение модуля потерь распла-
313
312
Рис. 5.28. Кривая напряжение — деформация о—е кристаллического полимера (От — предел текучести)
вов выше модуля потерь полимеров в высокоэластическом состоянии. Отношение модуля потерь к частоте дает значение динамической вязкости т|7: т],= = С'7ю-
Итак, деформационные (реологические) свойства полимеров в вязкотекучем состоянии при невысоких напряжениях сдвига характеризуются наибольшей ньютоновской вязкостью, а при больших—эффективной вязкостью. Их значения определяются структурой полимера, температурой, а эффективная вязкость — и напряжением сдвига. При течении полимеров наряду с пластической развиваются высокоэластические деформации. Высокоэластичность расплавов является причиной аномалии вязкости, эффекта Вайссенберга, высокоэластического восстановления, срыва струи и механохи-мических реакций прн течении. Наиболее заметно аномалия вязкости проявляется у полимеров с неоднородной структурой, в частности с широким молекулярно-массовым распределением.
Предыдущая << 1 .. 112 113 114 115 116 117 < 118 > 119 120 121 122 123 124 .. 169 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

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

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed