|
|
|
Главная --> Справочник терминов Коэффициента молекулярной Рис. 1. 19. Температурная зависимость коэффициента механических потерь и наполненного сшитого винилового полимера. Рис. II. 12. Изменение относительной амплитуды деформации e/e^ (1) при заданной амплитуде напряжения и коэффициента механических потерь х (2) при переходе некристаллического полимера из упруготвердого в высокоэластическое состояние. / — коэффициента механических потерь Д (v=0,5 Гц); 2—tg 6 при v=12 Гц; 3—плотности тока термодеполяризации. Весьма чувствительны к релаксационным переходам методы внутреннего трения и термомеханических кривых, а также реологические методы. Наблюдаемые при периодических деформациях механические потери характеризуют внутреннее трение в полимерах. Так, на температурной зависимости коэффициента механических потерь на диффузный фон (или уровень потерь) накладываются отдельные максимумы внутреннего трения. Каждый максимум потерь свидетельствует о существовании отдельного релаксационного механизма с наивероятнейшим временем т<, которое может быть рассчитано из соотношения вида Рис. 5.7. Зависимость коэффициента механических потерь полиизобутилена от температуры по данным Шмидера и Вольфа (логарифмический декремент затухания пересчитан на коэффициент механических потерь). Частота свободных колебаний 1,1—1,3 Гц Рис. 13.4. Зависимости амплитуды деформации D (1), коэффициента механических потерь к (2) и силы трения (3) от температуры Рис. 13.5. Изменение силы трения FTP (/) и коэффициента механических потерь к (2) для полимера в широком интервале температур Цель работы. Получение зависимости напряжение — деформация для высокоэластичных полимеров в режиме нагрузка — разгрузка (петли гистерезиса), расчет коэффициента механических потерь. Выше уже упоминалось, что модуль упругости изменяется при изменении скорости деформации испытываемого образца и что это вытекает из временной зависимости деформации от напряжения. Если напряжение изменяется периодически с относительно малой амплитудой и если известно, как деформация отстает от напряжения, то можно вычислить динамический модуль упругости G и коэффициент механических потерь tg б, который характеризует способность материала поглощать колебания. Динамический модуль упругости возрастает с повышением частоты синусоидального напряжения, а коэффициент потерь обычно проходит через несколько областей, в которых материал обнаруживает максимальное поглощение колебаний. Эти характеристические частоты соответствуют частотам отдельных атомных групп в цепи. Определение зависимости динамического модуля упругости и коэффициента механических потерь от температуры в диапазоне от очень низкой до близкой к температуре плавления полимера дает представление о температурном интервале, в котором наблюдается увеличение подвижности характеристических групп макромолекул, сопровождаемое заметными изменениями свойств полимера. Этот метод, Высокие значения коэффициента механических потерь обеспечивают понижение звукового воздействия на 20-25 дБ. Применение различных наполнителей позволяет регулировать тепло- и электропроводность, а также диэлектрические свойства. Общей особенностью полимерных ВПМ на перечисленных составляющих Таким образом, значения коэффициента механических потерь и дисперсии скорости звука для каждого конкретного релаксационного процесса определяются отношением Г/t. Изменение частоты (а следовательно, и периода) при постоянной температуре представляет собой лишь один способ изменения величины Г/г. Естественно, что все 'приведенные выше рассуждения останутся в силе, если Т/т будет изменяться за счет изменения времени релаксации т, т. е. за счет изменения температуры. Так как при уменьшении Отношения Г/т скорость звука возрастает, а коэффициент механических потерь проходит через максимум, то очевидно, что это может быть достигнуто не только за счет повышения частоты (уменьшения периода Т) звуковых колебаний при постоянной температуре, но и вследствие возрастания т (понижения температуры) при постоянной частоте. Таким образом, повышение частоты и понижение температуры одинаковым образом влияют на динамиче- Модуль потерь, тангенс угла механических потерь, коэффициент поглощения звуковых волн определяются в основном типом и интенсивностью молекулярного движения. «Размораживание» почти каждого нового типа молекулярного движения приводит к появлению максимумов на температурной или частотной зависимости коэффициента механических потерь. Таким образом, молекулярная подвижность, характеристиками которой являются модуль потерь и 'Коэффициент поглощения, в сильной степени зависит от химического строения полимера. В заключение отметим, что постоянство коэффициента молекулярной упаковки k справедливо только для аморфных монолитных тел, построенных из в высокоэластическом состоянии (Т> Tg), величины nD , рассчитанные с учетом температурной зависимости коэффициента молекулярной упаковки, г.е. с использованием формулы (192), лучше совпадают с эксперименталь- * В графе 4 даны два значения nfam: первое из ник определено по уравнению (189), а второе по уравнению (193), т.е. с учетом температурной зависимое™ коэффициента молекулярной упаюпки k. Для более точного расчета диэлектрической проницаемости полимеров 1ри комнатной температуре желательно учитывать температурную зависимость коэффициента молекулярной упаковки. Это относится в первую оче-эедь к полимерам, находящимся при комнатной температуре в высокоэласти-<еском состоянии. Согласно работе [128] для этих полимеров температурная ависимость k(T) описывается соотношением Можно было предположить, что величина AR, для одной и той же полярной группы, содержащейся в полимерах и низкомолекулярных жидкостях, должна быть разной. Проведенные расчеты показывают, что это справедливо не только при сравнении поведения органической жидкости и полимера, но и при сравнении самих жидкостей, принадлежащих к одному и тому же классу. Так, например, вклад в величину Aft, от ОН -группы не является одинаковым в ряду спиртов, а зависит от химического строения спирта. Во всех случаях для жидкостей, принадлежащих к одному и тому же классу, вклад полярной группы в величину АЯ, возрастает с увеличением Ван-дер-Ваальсового объема жидкости. Такой анализ проделан на основе формулы (223), в которую подставлялось усредненное значение коэффициента молекулярной упаковки Примем ту же зависимость коэффициента молекулярной упаковки в поверхностном слое kn от 5*, что и в жидкостях. Коэффициент молекулярной лимеров и сополимеров, находящихся при комнатной температуре в высокоэластическом состоянии, при расчете плотности желательно учесть температурные зависимости коэффициента молекулярной упаковки k, так как реальный коэффициент упаковки для них тем больше отличается от средней величины kcp, чем ниже температура стеклования. Уравнения (454) и (455) получены с учетом этого обстоятельства и позволяют, как будет видно ниже, более точно рассчитать плотность полимеров и сополимеров. Для последних имеем Температура стеклования, определенная по уравнению (84), с обычной для таких расчетов точностью совпадает с экспериментальными значениями. Показатель преломления для гомополимеров рассчитан по уравнению (188), а также по уравнению (193), которое учитывает температурную зависимость коэффициента молекулярной упаковки. Последнее обстоятельство позволяет рассчитать показатель преломления с большей точностью. Свойства многокомпонентных сополимеров приведены в табл. П-4-3. Здесь совпадение расчетных и экспериментальных характеристик примерно такое же, как и для гомополимеров. Плотности, рассчитанные по уравнению (7) с использованием среднего значения коэффициента молекулярной упаковки, выше, чем экспериментально определенные величины. Это обус-ювлено тем, что все сополимеры имеют температуру стеклования ниже комнатной. Значения плотности р, вычисленные по соотношению (455), которое учитывает температурную зависимость коэффициента молекулярной упаковки, несколько ниже, чем вычисленные по уравнению (7), и хорошо совпадают ; экспериментальными величинами р. В таких условиях влияние коэффициента молекулярной диффузии  Коэффициент теплопроводности Коэффициент заполнения Коаксиальных цилиндров Когезионная прочность Коксохимической промышленности Кольцевом пространстве Колебаниям карбонильной Колхициновых алкалоидов Количествах получается |
- |
Навигация