Термины, связанные с цементом. Необратимое изменение

Главная --> Справочник терминов

Необратимое изменение не кристаллизуется, то деформация с температурой изменяется по кривой типа /. Выше температуры стеклования Тс наблюдается высокоэластическая деформация (высокоэластическое плато), а затем выше температуры текучести Гт начинается вязкое течение с накоплением необратимой деформации. Кривая 1 свидетельствует о том, -что полимер может находиться в трех состояниях: стеклообразном, высокоэластическом и вязкотекучем. Каждому состоянию соответствует свой тип деформации. В стеклообразном состоянии (малые напряжения) наблюдается только упругая деформация еупр с высоким модулем упругости (E = 20-10S — — 50-109Па). Такая деформация связана с изменением средних межатомных и межмолекулярных расстояний в полимере, а также с деформацией валентных углов макромолекул. При переходе через температуру стеклования к этой деформации добавляется обратимая высокоэластическая составляющая евэл, которая превосходит упругую составляющую в тысячи раз и характеризуется

На рис. 1.15 приведены три типа термомеханических кривых. Кривые получены при нагревании с заданной скоростью нагруженного образца полимера. Действующая нагрузка должна быть неизменной (напряжение а = const) и малой по значению, чтобы механические воздействия на полимер не приводили к изменению его структуры. Обычно термомеханические кривые получают при деформации одноосного сжатия, растяжения или сдвига. При низких температурах все полимеры деформируются так же, как и твердые тела. Если полимер не кристаллизуется, то деформация с температурой изменяется по кривой типа 1. Выше температуры стеклования Тс проявляется высокоэластическая деформация (плато высокоэластичности), а затем выше температуры текучести Гт реализуется вязкое течение с накоплением необратимой деформации. Кривая / свидетельствует о том, что полимер может находиться в трех физических состояниях: стеклообразном, высокоэластическом и вязкотекучем. Каждому состоянию соответствует свой тип деформации.

где dy/d^— скорость необратимой деформации сдвига у при установившемся процессе течения, равная градиенту линейной скорости, с~'; Р — напряжение сдвига, Н/м2; с-—константа, которая при л= 1 совпадает с текучестью, равной обратному значению вязкости. Поэтому п является показателем отклонения от ньютоновского течения (для полимеров обычно /г^ 1).

При еще. более высоких температурах за время нагружения успевает произойти не только изменение формы макромолекул и отдельных их частей, но и заметное перемещение макромолекул как целого (их центров тяжести) относительно друг друга под действием внешней силы. В результате происходит развитие необратимой деформации полимера, т. е. его течение. Температура, при которой наряду с .обратимой высокоэластической становится значительной и необратимая деформация, называется температурой текучести.

Зависимость напряжения от деформации (8.21) или выражение для модуля упругости необходимо получить в применении к сетчатому пространственно-сшитому полимеру. Только в пространственно-сшитом полимере можно осуществить равновесную высокоэластическую деформацию, не опасаясь одновременного развития вязкотекучей необратимой деформации.

Уравнение (9.12) графически выражается кривой рис. 9.7. Это уравнение не предусматривает наличия необратимой деформации, поэтому оно лучше всего моделирует ползучесть пространственно-сшитого эластомера.

Известно, что при деформировании полимеров в них развивается два вида деформации: обратимая эластическая и необратимая вязкая. Равновесный модуль полимера слабо зависит от температуры (см. гл. 8): он пропорционален абсолютной температуре. В то же время интенсивность теплового движения с ростом температуры сильно возрастает. Это в целом приводит к тому, что с ростом температуры доля необратимой деформации в общей величине деформации полимера непрерывно увеличивается. Пусть е=еэл + енеобр, где е — общая деформация, а еэл и енеовр—соответственно упругая и необратимая составляющие деформации. Температура, при которой в общей деформации начинает преобладать енеобр, называется температурой текучести. Этой температуре соответствует перегиб на термомеханической кривой, который показывает, что полимер перешел в вязкотекучее состояние (см. рис. 7.6).

случае капиллярного вискозиметра. Ротационные приборы позволяют измерить не только скорость необратимой деформации, но и величину упругой (высокоэластической) деформации. Для этого нужно только остановить внутренний цилиндр и наблюдать его медленное перемещение в обратном направлении, которое прекра-

Скорость течения — это скорость развития необратимой деформации сдвига D, т. е.

Деформация реального линейного каучукоподобного полимера обычно является наложением илгг суперпозицией эластической деформации и необратимой деформации течения, причем и та и другая развиваются во времени. Явление постепенного развития деформации получило название ползучести. По общей величине деформация ползучести нельзя сказать, что япилось причиной ее развития, но при определенных условиях общую деформацию можно расчленить па обратимую и необратимую части. Это обычно проводят двумя способами.

Определение высокоэластпческой и остаточной (необратимой деформации обычно проводится п^тем измерения упругого восст: новлсния образца после его разгрузки — снятия напряжения

Деструкция полимеров - необратимое изменение молекулярной массы и (или) химического состава элементарного звена макромолекул под влиянием физических, химических или биологических воздействий.

При хранении и эксплуатации полимеров, полимерных материалов и изделий постепенно ухудшаются их физико-механические свойства. Такое необратимое изменение свойств во времени называется старением. Основной причиной старения полимеров является действие кислорода воздуха. Кислород наряду с различными активирующими факторами (свет, тепло, ионизирующие излучения и др.) вызывает в полимерах сложные процессы, в том числе реакции окисления, деструкции, структурирования и т. п. Особенно велика роль процессов окисления при старении эластомеров, так как в состав их макромолекул обычно входят реакциошюспособные двойные связи и а-метиленовые группы. С целью предотвращения вредного влияния кислорода в каучуки, как и вообще в полимеры, вводят различные добавки стабилизаторов — ингибиторов окисления.

Если прн комнатной температуре растворения не происходит, нагревают недолгое время до кипения. В этом случае необходимо убедиться (особенно после нагревания с кислотами или щелочами), что не произошел гидролиз или иное необратимое изменение. Для этого выделяют изучаемое вещество и определяют его температуру плавления или кипения, сравнивая с константами исходного вещества.

Наконец, При разрывах макромолекул, как мы уже сказали, образуются свободные радикалы, ионы н другие активные центры химических реакций л протекают многочисленные электронные процессы, сопровождающие деформацию потимора Резуть-татом протекания механохимических процессов является необратимое изменение структуры полимера

Старение — необратимое изменение свойств резины под воздействием тепла, света, кислорода, озона и агрессивных сред.

которых является превращение на конечной стадии (вулканизации) пластичного каучука или резиновой смеси в эластичную резину, т. е. необратимое изменение структуры и физических свойств исходного материала. Процесс переработки заключается в механическом деформировании каучука или резиновой смеси, приводящем к пластическим деформациям и сопровождающемся сложными физико-химическими превращениями. В условиях переработки каучук и резиновая смесь не переходят в состояние расплава и имеют ряд особенностей механического поведения (релаксационные явления, эластическая составляющая общей деформации); эластомер способен к деструкции и преждевременной вулканизации. Поэтому при переработке необходимо учитывать их вязкоэластические и адгезионно-фрикционные свойства.

Допустимая температура нагрева ПВХ в зависимости от требований технологии сушки определяется такими характеристиками, как теплостойкость, т.е. способность материала противостоять нагреву до температуры, при которой он переходит в иное фазовое состояние (для ПВХ - это размягчение), термостойкость - способность материала противостоять нагреву до температуры, при которой происходит необратимое изменение его качества (ухудшение его физической или химической структуры, для ПВХ - деструкция), термостабильность -способность материала длительно выдерживать нагревание при определенной температуре без изменения свойств продукта (для ПВХ - без разложения).

Во втором случае первичная трещина сливается с другой, менее опасной, и процесс разрастания трещин на некоторое время приостанавливается. Однако в дальнейшем разрастание трещин продолжается, многократно приостанавливаясь и начинаясь вновь до тех пор, пока образец совершенно не разрушится. Таким образом, второй механизм обусловливает необратимое изменение структуры трещин, предшествующее непосредственному разрушению образца. При объяснении разрастания микротрещин с помощью этого механизма учитывается тепловое движение, которое играет, по мнению ряда исследователей, существенную роль в первой фазе разрушения.

На практике удобнее пользоваться средними значениями термического коэффициента линейного расширения для определенных интервалов температур. Следует также учитывать, что при нагревании изделий из фторопласта-4 в них часто возникают внутренние напряжения, вызывающие необратимое изменение размеров. Иногда вместо ожидаемого при нагревании удлинения образца он сокращается.

Процесс переработки полимерного материала всегда сопровождается его пластической деформацией, которой могут сопутствовать химические реакции и в ряде случаев необратимое изменение физических свойств, приводящее к возникновению принципиального отличия между характеристиками исходного материала и характеристиками готового изделия (отверждение термореактивных материалов, вулканизация резин, ориентация волокна и т. д.).

обратимой деформацией, вызывающей необратимое изменение формы тела. Такую деформацию мы будем называть вязким течением *.

Таким образом, фибриллярные белки обладают той специфической структурой, при которой плавление должно сопровождаться сокращением. В некоторых из указанных систем, в частности в кератинах, существуют межмолекулярные ковалент-ные связи. Предполагается, что они возникают в процессе биосинтеза уже после образования волокна и, следовательно, накладываются на предварительно ориентированную структуру. Поэтому здесь следует ожидать обратимой сокращаемости при фазовом переходе кристалл — жидкость. Для фибриллярных белков, не имеющих межмолекулярных связей или не сохраняющих их при плавлении, возможно лишь необратимое изменение размеров.

Неподеленных электронных Неподвижной полимерной Неполярных полимеров Неполярными растворителями Неполного растворения Непосредственным присоединением Наблюдать образование Непосредственное применение Непосредственном соседстве