Главная --> Справочник терминов


Напряжения вследствие Пример 16.1. Значение нормальных напряжений [10, 13]. Рассмотрим схему процесса каландрования, приведенную на рис. 10.23. Сделаем те же самые упрощающие предположения, что и в разд. 10.5, только вместо ньютоновской или «степенной» жидкости воспользуемся жидкостью КЭФ 1см. уравнение (6.3-5) , в которой нормальные напряжения возникают при простом сдвиге.

вого движения и напряжения. Возникают лишь временные упорядоченные микрообласти флуктуационной природы (структурные микроблоки), которые по своей природе напоминают области ближнего порядка в жидкостях, но характеризуются большей устойчивостью и упорядоченностью. В целом структуру полимеров можно представить в виде двух частей: одна часть состоит из свободных сегментов, тепловое движение которых квазинезависимо, а другая представляет собой распределенную по всему объему молекулярно-упорядоченную структуру, состоящую из связанных между собой упорядоченных микрообластей. При изменении Т и Р происходит перераспределение числа сегментов между упорядоченной и неупорядоченной частями полимера. 6.3.1. Молекулярный механизм вязкого течения полимеров

2. Эластичность в полимере в отличие от низкомолекулярных жидкостей приводит к постепенному нарастанию напряжений. На рис. 11.9 показано, как нарастают напряжения сдвига в системе, когда в ротационном вискозиметре мгновенно задается определенная скорость вращения цилиндра. В низкомолекулярной жидкости, когда эластические деформации отсутствуют, сразу после включения мотора устанавливается предельное напряжение сдвига (показано пунктиром). В расплаве (или растворе) полимера напряжения возникают постепенно в соответствии с постепенным развитием

В процессе растяжения различные участки макромолекул испытывают различные по величине и направлению напряжения. Под действием растягивающих сит наибочьшие напряжения возникают в наиболее коротких и сичьно растянутых, ориентированных в направлении растяжения цепях [\. После разрыва этих цепей полимер удлиняется и напряжение передается на менее растянутые, более длинные цепи 1ч, которые под действием растягивающих сит ориентируются в направлении растяжения и вытягиваются.

ти (вариант I). Если напряжения возникают на широкой поверхности (вариант II), то размеры а и 6 в формулах меняют

Как отмечалось ранее, внутренние напряжения возникают при ограничении деформации полимера подложкой. Их уровень зависит в основном от модуля упругости клея, термических коэффициентов линейного расширения клея и субстрата, геометрии клеевого соединения, а также от температуры.

Как отмечалось ранее, внутренние напряжения возникают при ограничении деформации полимера подложкой. Их уровень зависит в основном от модуля упругости клея, термических коэффициентов линейного расширения клея и субстрата, геометрии клеевого соединения, а также от температуры.

Выше отмечалось, что при прочих равных условиях вероятность механокрекинга определяется соотношением сил межмолекулярного взаимодействия и прочности химических связей в основной 'цепи. Таким образом, можно было бы предположить, что эффективность механокрекинга при прочих равмых условиях и достаточной интенсивности механических сил будет выше для полимеров с сильным межмолекулярным взаимодействием. Это в известной степени оправдывается при механодеструкции полимеров, находящихся в высокоэластическом состоянии, когда перемещение цепей под действием внешних сил во времени и пространстве позволяет реализовать различные соотношения между энергией межмолекулярных и главных валентных связей цепи. Тогда вероятность механокрекинга можно оценить, исходя из этих соотношений. По-видимому, осложнения возможны только в связи с перепутыванием цепей, образованием петель и зацеплений, препятствующих их взаимному перемещению, независимо от энергии межмолекулярного взаимодействия. Но расчеты показывают [77, 152], что и в этом случае наибольшие напряжения возникают в середине цепи. Механическая энергия для возбуждения механокрекинга должна подводиться к полимеру с наименьшими потерями. Способ ее подведения и распределения по объему зависят от физических свойств, а следовательно, и химической природы полимера. Оценка распределения подведенной механической энергии по цепи еще более затруднена в случае сравнительно высокочастотных ударных воздействий. Современное состояние наших представлений о полимерах не позволяет однозначно судить о распределении механической энергии по объему, да еще при ударном воздействии.

(где Р — давление набухания; с — концентрация набухающего по: лимера; k и п — константы системы) следует, что максимальные напряжения возникают в начальный период поглощения растворителя. .-.-.•.. .

Много затруднений создают при подборе смазки для ракетной техники жесткие температурные условия как в области высоких так и низких температур. В зоне реактивного двигателя температура достигает более 1350°. Большие тепловые напряжения возникают при прохождении ракетой плотных слоев атмосферы вследствие нагрева ее оболочки. До нескольких сот граду-

бия пленка, полученная па жесткой подложке, обладает неоднородностью свойств, что вызвано возникновением в ней в процессе формования и при последующем сохранении в застекловапиом состоянии внутренних механических напряжений. Эти напряжения возникают за счет того, что подложка препятствует усадке пленки. Если бы адгезия между пленкой и подложкой была мала, то пленка, подвергаясь усадке, принимала бы произвольные размеры, а вследствие неоднородности процесса испарения на отдельных участках поверхности также и искаженную форму («сморщивание»). Чтобы избежать усадки и образования неровно™, избирают такие подложки, прочность связи которых с пленкой достаточна для удержания пленки в заданных размерах и не превышает в то же время того предела, при котором снятие полотна после испарения растворителя вызывает осложнения.

Как указывалось выше, применение «смазочной» аппроксимации приводит к удовлетворительным результатам при расчетах течений маловязких и ньютоновских жидкостей. Но расплавы полимеров являются вязкоупругими жидкостями и при течении проявляют нормальные напряжения. Вследствие этой их особенности о применении смазочной аппроксимации для расчета течения этих жидкостей существует другая точка зрения, которая обсуждается в гл. 6 и 16.

Этим, однако, не исчерпываются недостатки модели Гаскелла. Как уже отмечалось в разд. 10.5, она не в состоянии описать наблюдаемую экспериментально картину течения в области входа, поскольку в ней не учитывается влияние поступающего в зазор расплава на движение материала во вращающемся запасе. Модель не учитывает также аномалию вязкости и нормальные напряжения. Вследствие этого, как показали работы Бергена и Скотта, Инкюрса и др. [6,3], распределение давлений, которое предсказывает модель Гаскелла, не совпадает с экспериментальными данными (см. разд. 10.5). Следуя методу Гаскелла, многие исследователи пытались усовершенствовать его модель. В большинстве случаев эти усилия сводились к введению в модель Гаскелла более реалистических уравнений состояния, точнее описывающих реологию полимерного расплава, и к попыткам учета неизотермических эффектов. Гаскеллом рассмотрено два типа жидкостей: вязкая ньютоновская жидкость (не обладающая эластичностью или тиксотропией) и бингамовская вязкопластическая жидкость. Им же кратко рассмотрено несимметричное каландрование. Мак-Келви[5] и Бразинский [7] распространили модель на каландрование степенной жидкости (см. разд. 10.5); Олстон и Астил рассмотрели случай каландрования жидкости, реологические свойства которой описываются гиперболическими функциями [8]. Модели каландрования вязкоэластической жидкости рассматривались Паслеем [9], Токитой и Уайтом [10], Чангом [11 ].

рению релаксации напряжения вследствие разрушения сажекаучуковой структуры.

цепных молекул под действием напряжения, вследствие чего возможен переход от изотропной к ориентированной анизотропной структуре; 3) с разрушением цепных молекул полимера, приводящим к уменьшению его молекулярной массы. 6.1.3. Влияние больших и малых напряжений на текучесть полимеров

связей атома углерода от нормального может служить мерой напряженности циклических соединений. При плоскостном строении в многочленных циклах должны возникать очень большие напряжения вследствие все возрастающего отклонения валентных углов. В связи с этим Байе-

Деформация валентных углов атома углерода связана с затратой энергии, что должно приводить к повышению энтальпии циклического соединения по сравнению с соответствующим соединением с открытой цепью. Поэтому, по Байеру, степень отклонения направления валентных связей атома углерода от нормального может служить мерой напряженности циклических соединений. При плоскостном строении в многочленных циклах должны возникать очень большие напряжения вследствие все возрастающего отклонения валентных углов. В связи с этим Байе-

Присоединение метилат-иона протекает обратимо по двум направлениям: быстро - в положении 3, с образованием термодинамически менее стабильного 1,3-а-комплекса (комплекс К. Скрвиса) и медленно - в положении 1, с образованием более стабильного 1Д-о-комплекса Мейзеигеймера. Первый преобладает при кинетическом, второй - при термодинамическом контроле реакции. Более высокую стабильность 1,1-с-комплексов связывают с уменьшением стерического напряжения вследствие вывода алкокси-группы или другой группы Z из копланарности с нитрогруппами в opmo-положении. При отщеплении уходящей группы из 1,1-с-комплекса образуется конечный продукт замещения.

Все сказанное справедливо, когда термомеханические испытания проводятся и при действии растягивающего напряжения. При растяжении побочные эффекты не могут так сильно исказить истинную картину, как при сжатии. Проводя термомеханические исследования при небольшой растягивающей нагрузке и получая классическую термомеханическую кривую, нужно лишь убедиться в том, что плато отражает истинную высокоэластичность. Проверка осуществляется аналогичным образом прикладывается дополнительная нагрузка и после снятия ее проверяется обратимость деформации. Если деформация обратима, она носит высокоэластический характер. При проведении термомехаш1ческих испытаний на растяжение следует стремиться поддерживать напряжение постоянным. Здесь, в отличие от опытов при сжатии, встречаются с некоторыми трудностями. При деформации образца поперечное сечение его уменьшается и, следовательно, при действии постоянной силы напряжение в нем возрастает. Чтобы компенсировать прирост напряжения вследствие развивающейся деформации, нагрузку на образец передают через рычажное приспособление с переменным плечом (рис.25). При разви-

— углового или байеровского напряжения вследствие деформации углов между связями (характерно прежде всего для алициклических соединений);

Присоединение метилат-иона протекает обратимо по двум направлениям: быстро — в положении 3, с образованием термодинамически менее стабильного 1,3-а-комплекса (комплекс К.Сервиса) и медленно — в положении 1, с образованием более стабильного 1,1-а-комплекса Мейзенгеймера. Первый преобладает при кинетическом, второй — при термодинамическом контроле реакции. Более высокую стабильность 1,1-а-комплексов связывают с уменьшением стерического напряжения вследствие вывода алкокси-группы или другой группы Z из копланарности с нитро-группами в o/wio-положении. При отщеплении уходящей группы из 1,1-а-комплекса образуется конечный продукт замещения.

При коагуляции элементарных струй происходит их продольная и поперечная усадка, вследствие чего в струях и нити возникают продольные и нормальные напряжения. Продольные напряжения вследствие усадки могут приводить к деформации нити в непосредственной близости от фильеры, где нить находится в жидком состоянии. Здесь они уравновешиваются нормальными напряжениями, возникающими при движении вискозы в капилляре, а также вязкоупругим сопротивлением продольной деформации самой вискозы. Попытка оценить силы, возникающие при усадке вследствие коагуляции, предпринята Медведевым [183]. Оригинальный метод косвенной оценки этих сил путем замера давления, возникающего в капле коагулирующего прядильного раствора, разработан Межировым [184].




Насыщенных растворов Насыщенными углеводородами Насыщенного хлористым Насыщенного углеродного Наследственной информации Настоящем параграфе Наступает равновесие Натриевые производные Натриевое производное

-
Яндекс.Метрика