|
|
|
Главная --> Справочник терминов Динамических механических Более полно о влиянии кристаллизации на эластические и гистерезисные свойства соответствующих резин можно судить по данным динамических измерений, выполненных при низких температурах [50]. Расстояние между узлами сетки полимера Ме связано с Мк соотношением Мк = 2Ме. Значение Мв обычно определяется из динамических измерений. Из рис. 6.3 следует, что если М<МС, то 1\~М[, а если М>МК, то г\~М3-5. Для олигомеров М<МС, а для При выполнении условия Y=W имеет место корреляция между модулем G и сдвиговым напряжением Р. Значение этой корреляции состоит в том, кто характер кривых течения можно прогнозировать по результатам динамических измерений и наоборот [72].. Иногда пользуются понятием условно мгновенной деформации. Она составляет ту часть высокоэластической деформации, которая регистрируется за время, соизмеримое с временем задания постоянного напряжения. Истинное значение «мгновенной» деформации ц соответствующего ей модуля сдвига получают из динамических измерений (стр. 262). «Условная» деформация, измеренная в течение времени, близкого к времени, необходимому для задания некоторого напряжения, не является строго определенной величиной и, Основные принципы измерений, использованные в реогониометре, нашли применение и в других приборах для динамических измерений в режиме вынужденных колебаний с механическим приводом. Так, фирма «Имасс» (Imass Inc), США, предлагает разработанный фирмой «Реометрикс» (Rheometrics Inc), США, прибор «Тестер вязкоупругих свойств» (Visco—elastic Tester). Можно ожидать, что в случае, когда антикристаллические кластеры образованы распрямленными участками цепей, не образующих складок, «размораживание» сегментального движения будет происходит в сравнительно узком интервале температур, и проведение динамических измерений механических параметров будет связано с интенсивным рассеянием энергии акустических колебаний. Переход из стеклообразного в высокоэластическое состояние у полимеров, имеющих антикристаллические кластеры, образованные складками полимерных цепей, видимо, должен происходить в более широком интервале температур, что приведет к уменьшению высоты пика tg8 и к расширению области перехода. Таким образом, полимеры, характеризующиеся малым значением параметра п, должны иметь 'более высокий пик tg8, чем полимеры с большим п. Это совпадает с экспериментальными данными, приведенными в работе [19]. Например, полисульфон и поликарбонат обладают наибольшими пиками механических потерь в области перехода из стеклообразного в высокоэластическое состояние: у них tg8max~7,5, а у полимеров, характеризующихся большим значением параметра п, пики tg6 в области стеклования меньше: у полистирола (п = 33) tg6max~l,2, а у полиметилметакрилата (п=52) Иногда необходимо сопоставить результаты динамических измерений комплексного модуля при высоких частотах (или коротких временах) с результатами измерения релаксационного модуля при больших временах (или низких частотах). Для этого чаще ксационного перехода показаны на рис. 5.16, а и 5.16, б. Чтобы получить полный спектр времен релаксации, необходимо длинно-временную область Н (т) найти из результатов измерения релаксационного модуля (рис. 5.16, а), а область малых времен — дрйвревультатов динамических измерений (рис. 5.16, б). Одним из наиболее простых и хорошо известных устройств для динамических измерений является торсионный маятник *. Перекрываемый частотный диапазон лежит в пределах 0,01— 50 Гц; верхний предел определяется размерами образца, которые становятся соизмеримыми с длиной волны напряжения в образце. Мениск в измерительном капилляре может быть установлен в любое требуемое положение поднятием или опусканием металлического стержня 8, диаметр которого близок (в пределах 0,1 мм) к внешнему диаметру трубки для наполнения. Осмометр может быть использован как для статических, так и для динамических измерений. При статических измерениях уровень в измерительном капилляре можно уста- мирования по данным динамических измерений, сопоставляются с результатами расчетов по методу Хопкинса и Хэмминга. С помощью данных, полученных методом дифракции рентгеновских лучей, Сикка получил среднее брегговское расстояние ^брегг~0,48 нм для неутомленных пленок ПС, которое на ~0,01 нм больше, чем для утомленного образца (2500 циклов воздействия). Этот отрицательный сдвиг ^брегг, по-видимому, был надежно определен. Его связали с уменьшением внутри-фенильных и межфенильных расстояний. Усталость по истечении 2500 циклов нагружения также обнаруживалась по изменению динамических механических потерь [144]. На рис. 8.42 Некоторые данные динамических механических потерь представлены на рис. 8.44. а- и (3-максимумы релаксационных потерь при низких температурах для утомленных образцов сравнивались с соответствующими максимумами исходных образцов. Во всех случаях образцы, утомленные при большом числе циклов воздействия (>2000 циклов нагружения при напряжении 0Макс/^> 0,56), разрушались во время динамических испытаний. Об этом же говорят и данные исследования динамических механических и диэлектрических свойств полимеров, показывающих присутствие широкого спектра времен механической и диэлектрической релаксации. Используя предположение о существовании широкого спектра времен корреляции, удается объяснить эффекты, наблюдаемые методом ЯМР, а также получить хорошее соответствие между данными исследования механических и диэлектрических свойств полимеров и результатами измерения времен TI и Т2. Еще одно применение импульсной техники связано с измерением коэффициентов самодиффузии в расплавах полимеров методом спинового эха. Зн-ание коэффициента самодиффузии очень важно, Рис. 7.15. Корреляционная диаграмма, построенная по данным динамических механических (X) и диэлектрических (О) измерений, методом ЯМР (•) и термодеполяризации (Л) для ПММА предположение о наличии одного времени корреляции у полимеров ввиду Сложного характера их молекулярного движения несправедливо. Об этом же свидетельствуют данные исследования динамических механических и диэлектрических свойств полимеров, отвечающих наличию широких спектров времен механической и диэлектрической релаксации. Влияние полидисперсности должно проявляться при динамических механических испытаниях. В этом случае асимметрия температурной зависимости тангенса угла механических потерь в области а-перехода (при Т < Т'а) тоже связана с переходом в вязкотекучее состояние более коротких цепей, имеющих N 5. Измерение динамических механических характеристик. Это наиболее чувствительный метод, который широко используется на При определении температур стеклования динамическими механическими методами их преимуществом является независимость в случае совместимых смесей Тс от частоты деформации. Результаты методов динамических механических и диэлектрических потерь хорошо согласуются между собой и показывают высокую гомогенность в смесях БСК-СКД по сравнению с НК-СКД. Практически гомогенные смеси БСК-СКД могут быть получены через несколько минут вальцевания, тогда как продолжительная обработка на вальцах не приводит к повышению гомогенности. При динамических механических испытаниях образец под действием приложенной нагрузки не разрушается. Такие испытания называют динамическими, поскольку механические свойства полимера изучаются при колебательном воздействии на образец. Среди многочисленных измерительных устройств особенно хорошо зарекомендовал себя метод торсионных колебаний [129, 130]. При этом один конец образца, имеющего форму прямоугольного параллелепипеда, жестко укрепляется, а другой конец прикрепляется к колеблющемуся диску торсионного маятника. Образец находится в термостате, 5. Измерение динамических механических характеристик. Это наиболее чувствительный метод, который широко используется на Перечисленные выше закономерности получены главным образом при исследовании динамических механических и диэлектрических потерь. Большой интерес представляет также поведение эпоксидных полимеров при статических нагрузках. На РИС. 3.7 показаны характерные кривые релаксации напряжения эпоксидного полимера при комнатной температуре. Они имеют S-образную форму, характерную для большинства полимеров [90, 91]. При малых начальных деформациях наблюдается довольно большой начальный линейный участок. С течением времени все релаксационные кривые сливаются при некотором равновесном уровне напряжения Ооо, при котором деформация  Длительного промежутка Длительном нагревании Длительность нагревания Добавлять небольшое Добавляют дополнительное Добавляют катализатор Добавляют небольшими Добавляют нитрующую Дальнейшей деформации |
- |
Навигация