|
|
|
Главная --> Справочник терминов Деформации полимерного 3.5. Природа высокой эластичности и уравнение деформации полимерной сетки... 69 Постановка задачи и предположения ф Деформация и энтропия отдельной цепи сетки ф Высокоэластический потенциал полимерной сетки ф Уравнения деформации полимерной сетки 3.5. ПРИРОДА ВЫСОКОЙ ЭЛАСТИЧНОСТИ И УРАВНЕНИЕ ДЕФОРМАЦИИ ПОЛИМЕРНОЙ СЕТКИ Постановка задачи и предположения ф Деформация и энтропия отдельной цепи сетки ф Высокоэластический потенциал полимерной сетки ф Уравнения деформации полимерной сетки 4.9.4. Уравнения деформации полимерной сетки Из приведенных в этом разделе работ видны успехи в развитии статистической теории деформации полимерной сетки. Вместе с тем, следует отметить, что отсутствует общепризнанная негауссова теория сеток, учитывающая как молекулярные взаимодействия, так и топологию реальной сетки. Таким образом, измерив времена жизни позитронов, можно получить данные об изменениях в структуре незанятого объема, происходящих после деформации полимерной пленки. Однако для трактовки полученной информа- При рассмотрении в гл. VII деформации полимерной сетки будет использоваться именно это приближение. Классическая статистическая теория равновесной деформации полимерной сетки, развитая Куном [89] и другими учеными [90—92], в качестве модели использует полимерную сетку без дефектов. В работах [НО] была сделана попытка дать теорию равновесной высокоэластической деформации полимерной сетки на основании концентрации сегментов как механических диполей. •Основной недостаток гипотезы о механическом поле, изложенный в [ПО], заключается в тесной связи ее с моделью сетки и типом деформации. В работе [97], являющейся развитием указанных работ, гипотеза о механическом поле напряжений обобщается на любой вид деформации, что позволяет получить закон для произвольной деформации. . Возможность суперпозиций частота (температура) — концентрация наполнителя является следствием экспоненциальной зависимости вязкоупругих свойств композиции от концентрации наполнителя. Физический смысл рассмотренных фактов сводится к тому, что вследствие значительно более высокого модуля минерального наполнителя последний практически не деформируется и это изменяет условия деформации полимерной матрицы. В наполненных образцах амплитуда деформации существенно увеличивается с ростом содержания наполнителя при постоянной общей деформации образца, что также может быть причиной возрастания напряжений и модуля [269]. Другой существенной причиной роста модуля является, как отмечалось выше, переход части полимера в состояние поверхностного слоя с измененными механическими характеристиками и уменьшенной молекулярной подвижностью. Существование такого жесткого, или недеформированного, слоя фактически эквивалентно повышению .кажущегося размера частиц или объемной концентрации наполнителя. Рис. 5.2. Модель деформации полимерного тела: При деформации полимерного тела приходится преодолевать упругость химической связи и силы межмолекулярного взаимодействия. Поэтому коэффициенты упругости К\ и К3 обозначают соответственно силовые постоянные межмолекулярного взаимодействия и химической связи. Модель А — Л в каждом элементе взята потому, что расстояние между молекулами определяется ле только равновесным положением атомов при межмолекуляр-.ном взаимодействии, но и ориентационным механизмом, который влияет как на [расстояние между молекулами, так и на длину самой молекулы. Отсюда следует вторая модель А — Л. коэластической деформации полимерного образца в нем совершается пере- д ход от одних среднестатистических кон- нацией в полимера при тем-формаций цепных молекул к другим пературе ниже Тс. [45, с. 176; 40, с. 57; 202, с. 55; При растяжении под действием внешней силы полимерного образца, находящегося в высокоэластическом состоянии, макромолекулы приобретают вытянутые конформации. Вытянутые кон-формации могут быть осуществлены меньшим числом способов, чем свернутые, поэтому они характеризуются меньшей термодинамической вероятностью и меньшей энергией. Таким образом, при растяжении происходит вынужденный переход образца из состояния с большей энтропией к состоянию с меньшей энтропией, следствием чего является стремление образца к возврату в начальное состояние. Этим обусловлена обратимость высокоэластической деформации. Сдвиговые усилия возникают на границе между адгезивом и субстратом и при деформации полимерного блока, внутри которого DO характеризует энтропийный фактор процесса диффузии. Эта величина связана с частотой элементарных актов диффузии и оптимальным числом степеней свободы диффузионной системы [42, с. 251; 44, с. 500]. При деформации полимерного образца напряженность и конфигурация кинетических структурных элементов меняются. Эти изменения энтропийного характера ускоряются с увеличением температуры. Поэтому следует ожидать, что деформирование полимера будет усиливать температурную зависимость D0. По-видимому, усиление температурной зависимости должно иметь место и для величин S0 и Р0. Особенно интенсивно совместное влияние температуры и механических напряжений на диффузионные процессы должно проявляться в кристаллических полимерах. Увеличение напряженности, как известно, изменяет температуры рекристаллизации и стеклования полимеров. где V, М, р — мольный объем, молекулярная масса и плотность отрезка полимерной цепи между закрепленными концами; / (Я) — функция относительной деформации полимерного образца. Рис. 5.2. Модель деформации полимерного тела: При деформации полимерного тела приходится преодолевать упругость химической связи и силы межмолекулярного взаимодействия. Поэтому коэффициенты упругости К\ и Кг обозначают соответственно силовые постоянные межмолекулярного взаимодействия и химической связи. Модель А — Л в каждом элементе взята потому, что расстояние между молекулами определяется не только равновесным положением атомов при межмолекулярном взаимодействии, но и ориентационным механизмом, который влияет как на расстояние между молекулами, так и на длину самой молекулы. Отсюда следует вторая модель А — Л. При линейной деформации полимерного материала кривые модулей релаксации R (t) совпадают или укладываются в узкий пучок, ширина которого обусловлейа разбросом эксперимента. После снятия нагрузки исчезает лишь мгновенная упругая деформация, а деформация развившаяся за счет ползучести, остается. Поскольку времена релаксации ненагруженного стеклообразного полимера велики, то эта деформация может существовать в образце сколь угодно долго, но при нагревании выше температуры стеклования она исчезает. Тем самым демонстрируется релаксационная природа этой части деформации полимерного стекла. При длительном действии растягивающего напряжения в температурном интервале вынужденной эластичности развивается собственно вынужденноэластическая деформация, которая, как уже говорилось, может составлять десятки и сотни процентов.  Детального обсуждения Детонационной стойкости Диэлектрические характеристики Диэлектрических характеристик Диэлектрической постоянной Диэтиламид лизергиновой Диацильных производных Диагонально резательных Диаграмма иллюстрирующая |
- |
Навигация