|
|
|
Главная --> Справочник терминов Растяжении прочность 166. Андрианова Г. П., Каргин В. А. К теории образования шейки при растяжении полимеров.— Высокомолекулярные соединения, 1970, т. А12, № 1, с. 3—9. Таблица 3.1. Примерные значения Е, р и Е/р при растяжении полимеров и других конструкционных материалов растяжении полимеров наблюдалось методом ЯМР в Как показано в работе [184], распад единой спиновой системы образца на элементарные системы или подсистемы может •происходить не только при нагревании, но также при набухании и растяжении полимеров, например, сшитых. Если распределение элементарных систем по временам спин-спиновой релаксации (или по временам корреляции, если подсистемой является группа атомов, имеющая одно тс), может быть описано непрерывной функцией, суммирование заменяют усреднением ло распределению: Ориентаиионное упрочнение полимерен может происходить не только к процессе переработки, но ч в процессе самого деформирования. Это наблюдается при растяжении полимеров, находящихся в эластическом состоянии, прочность которых обусловлена, глазным образом, их способностью к кристаллизации. Так, существуют каучуки, обладающие очень высокой прочностью в незаполненном состоянии, и каучуки, прочность которых очень низка, несмотря па присутствие в цепи некоторых из них полярных групп (табл. 15). Ориентаиионное упрочнение полимерен может происходить не только к процессе переработки, но ч в процессе самого деформирования. Это наблюдается при растяжении полимеров, находящихся в эластическом состоянии, прочность которых обусловлена, глазным образом, их способностью к кристаллизации. Так, существуют каучуки, обладающие очень высокой прочностью в незаполненном состоянии, и каучуки, прочность которых очень низка, несмотря па присутствие в цепи некоторых из них полярных групп (табл. 15). Рис. 136. Преобразование сфе ролита (а; л ла-мелярной структуры монокристаллов (б) в фибриллярную при растяжении полимеров (двойные стрелки указывают направление действия деформирующего усилия) Рис. 136. Преобразование сфе ролита (а; и ла-мелярной структуры монокристаллов (б) в фибриллярную при растяжении полимеров (двойные стрелки указывают направление действия деформирующего усилия) При изучении кривых усилие — удлинение сырых латексных гелей до к после старения латексов (рис. 8.1) -было показано, что форма начального участка S-образной кривой, характерной для латексов, кристаллизующихся при растяжении полимеров [34], сохраняется и после старения; средняя часть 'кривой для состаривше- Наиболее яркое проявление перехода через предел текучести при растяжении полимеров состоит в образовании шейки (рис. 11.1) или деформационных полос. В этом случае вся пластическая деформация совершается в узкой области образца. Природа происходящих при этом процессов зависит как от геометрической формы образца, так и от схемы его нагружения, что будет подробнее обсуждено ниже. только один максимумам, рис. 11.12). Для металлов (как по-, казано на примере мягкой стали на рис. 11.17) в типичном случае обнаруживаются два максимума. Первый максимум (точка А на рис. 11.17) отвечает верхнему пределу текучести. После перехода через этот максимум наблюдается падение истинного напряжения, что и представляет собой внутреннюю причину уменьшения растягивающей нагрузки, а также резкое возрастание пластических деформаций, приводящее к релаксации напряжения. При растяжении образца в области ВС возникают и распространяются линии Людерса. Появление линий Людерса наблюдалось также и при растяжении полимеров [21 ]. При достижении точки С материал оказывается гомогенно растянутым, и напряжения начинают возрастать вследствие однородного деформационного упрочнения материала. Второй максимум, наблюдаемый в точке/), всегда связан с началом образования шейки в образце. Утонение растягиваемого образца начинается тогда, когда уменьшение поперечного сечения вследствие деформаций превышает эффект деформационного упрочнения, т. е. когда решающую роль начинает играть падение нагрузки по Оровану — Винсенту, осуждавшееся в разделе 11.1.1. . ' Резиновые смеси на основе ТПА, как и в случае НК, вследствие кристаллизации самоусиливаются при растяжении. Прочность невулканизованных резиновых смесей с 50 ч. (масс.) сажи может достигать 8—10 МПа, ас 75 ч. (масс.) сажи и 45 ч. (масс.) ароматического масла 1,5—2,0 МПа [38]. Когезионная прочность смесей кроме степени наполнения определяется молекулярной массой полимера и регулярностью построения его цепи (рис. 2,3). В классической механике сплошных сред рассматриваются однородные изотропные материалы. Критерии их ослабления устанавливаются с учетом того, что материал действительно обладает такими важнейшими свойствами, как прочность при одноосном растяжении, прочность при сдвиге, упругое (обратимое) удлинение и предельная растяжимость (до разрыва), способность накопления энергии, которая определяет ослабление напряженного образца. Если в процессе определения подобных критериев все параметры внешних условий нагружения Рис. 3.9. Зависимость критической прочности при растяжении (прочность при переходе пластичность—хрупкость) от поперечного сечения цепи [71]. массу) зависит от критической прочности при растяжении (изотропных) полимеров (рис. 3.9). Существует линейное соотношение между критической прочностью образца и плотностью связей, которое, по-видимому, не зависит от химической природы связи. Из наклона прямой следует, что критическая прочность изотропных полимеров (МПа) равна 36,8, умноженному на число основных связей на \ нм2. Прочность высокоориентированного волокна тканей значительно выше и достигает значений 100—250 в тех же единицах, а прочность ароматических устойчиво вытягиваться из фильеры. При формовании волокон, которое более детально будет рассмотрено в разд. 15.1, нить может растягиваться без разрушения до длины, в несколько раз большей исходной. Основными причинами такой способности расплавов полимеров могут быть наличие сетки зацеплений и очень высокая вязкость при растяжении («прочность расплава»), которая определяется макромолекулярной природой жидкости и приводит к ориентации в расплавах при их растяжении в процессе фильерной вытяжки. Механические свойства при растяжении (прочность при разрыве, относительное удлинение при разрыве, предел текучести при растяжении) Стойкость к растрескиванию Твердость по вдавливанию шарика Модуль упругости при изгибе Степень кристалличности i Температура хрупкости Температура плавления Теплостойкость по Вика Удельная теплоемкость Теплопроводность Марка композиции Плотность, 'кг/м3 текучести расплава при 190°С и массе груза текучести при растяжении, Прочность при разрыве, МПа Относительное удлинение при разрыве, Коэффициент трения статический гическая проба на внешний вид плен- Фотораз-рушае-мость, ч поверхностное электрическое сопротивление, Прочность ненаполненной резины из некристаллизующегося каучука СКС-30 во всем диапазоне скоростей растяжения возрастает (кривая 3, рис. 113). При больших скоростях ее прочность приближается к прочности наполненной резины из того же каучука. На кривой прочности резины из СКС-30, наполненной сажей (кривая 2, рис. 113), имеется максимум прочности, как у кристаллизующихся резин. Кроме того, при медленном растяжении прочность наполненной резины значительно выше, чем ненапол- свулканизованными в контакте с резинами на основе НК и БСК. В тех случаях, когда пленки адгезива (вулканизованного в контакте с резиной на основе СКВ) имели минимальные значения модуля и прочности при растяжении, прочность связи оказывалась низкой (табл. VII.1). Адгезив Каучук в резине Модуль при 100%-ном удлинении, кгс/см2 Предел прочности при растяжении, кгс/см2 Прочность связи в резинокордной системе (отслоение), кгс получаем значение растягивающего напряжения на границе раздела фаз, равное 315 кгс/см2. Частички каучука подвержены воздействию такого гидростатического давления, которое выше, чем прочность адгезионной связи на поверхности раздела фаз, измеренная при растяжении: Гейман и Хоббс [36] нашли, что при облучении дозой 100 мегафэр -у-излучения Со60 натурального каучука (смокед-шитс) модуль упругости при 100%-ном растяжении, 'прочность на разрыв и удлинение возрастают. Гейман и Ауэрбах [37] нашли, что углерод-углеродные связи, возникающие при действии •у-излучения, более устойчивы, чем связи между молекулами, образуемые при вулканизации серой, однако разрывная прочность не достигает значений, получаемых для соответствующих серных вулканизатов. Вулканизованные серой промышленные образцы каучука при облучении приобретают повышенные значения модуля, а их разрывная прочность уменьшается. Слабо вулканизованные образцы, однако, в результате облучения приобретают увеличенную разрывную прочность.  Растворение ксантогената Растворению полимеров Растворенного кислорода Растворимые красители Растворимых углеводов Растворимость большинства Растворимость ксантогената Растворимость углеводородов Растворимости некоторых |
- |
Навигация