|
|
|
Главная --> Справочник терминов Температурно влажностных В установившихся режимах течения поведение различных полимеров целесообразно сравнивать в условиях, когда TJ->TIO. При этом за меру изменения структуры полимеров принимается отношение TI/T^O при данных значениях напряжения и скорости сдвига (когда процесс течения описывается уравнением Ньютона Р = т]оу)-В эквивалентных состояниях полимеры могут находиться как при одинаковых значениях произведения уцо, так и при одинаковых Р. Возможность использования метода универсальной температурно-инвариантной характеристики вязкости упрощает измерения в широких диапазонах температур, скоростей и напряжений сдвига, позволяя однозначно характеризовать состояние полимеров при установившихся режимах течения. Следует отметить, что эффективное применение данного метода для характеристики вязкостных свойств полимерных систем разных видов (термопластов, эластомеров) ограничивается их состоянием, в котором при разных напряжениях и скоростях сдвига вязкость T]-MIO. 6.2.4. Энергия активации вязкого течения полимеров от режимов течения с наибольшей ньютоновской вязкостью, когда оправдывается рассматриваемый нц/ке принцип температурно-инвариантной характеристики вязкости полимерных систем. Пользуясь универсальностью температурно-инвариантной характеристики динамических свойств, можно пол>чить универсальный темперагурно-1гнпарггантный релаксационный спектр полимолекулярных полимеров (рис. Н8), Приведенная функция распределения частот N/v\E.u = f (vr]u6) показывает, насколько «часто» встречается та или иная частота v. На том же рисунке построе- Рис. 118. Универсальный при различных температурах, ко при не очень больших удалениях от режимов течения с наибольшей ньютоновской вязкостью, когда оправдывается рассматриваемый ниже принцип температурно-инвариантной характеристики вязкости полимерных систем. тоновской вязкостью, когда оправдывается рассматриваемый нпж принцип температурно-инвариантной характеристики вязкости п< ликерных систем. Для получения температурно-инвариантной характеристики вязкостных свойств растворов полимеров можно также воспользоваться температурным коэффициентом приведения, который определяется по совмещению зависимостей t] (с) для разных температур в двойных логарифмических координатах. Влияние температуры на вязкостные свойства растворов становится особенно существенным при приближении к областям фазового расслоения и стеклования. Так как T)/T]O ~ F (т)> то это значит, что для каждой данной полимерной системы температурная зависимость (TI/T)O) (это справедливо также и для т) при т = const) однозначно определяется температурной зависимостью T]O. Вид функции /(•ytio) от температуры не зависит *, что дает право считать ее температурно-инвариантной. Пример ** такой зависимости представлен на рис. 2.48. В рассматриваемом случае Т изменяется в 1,4 раза, а вязкость т]0 в 2300 раз. Метод построения температурно-инвариантной характеристики вязкости дает возможность, зная температурную зависимость T)O и зависимость эффективной вязкости от скорости сдвига при какой-либо одной температуре, определить значение т] при разных у для других температур. Возможность представления вязкостных свойств полидисперсных полимеров в температурно-инвариантной форме многократно проверялась в течение последнего десятилетия. Этот метод оказался полезным для приближенной инженерной оценки эффективной вязкости при различных скоростях сдвига или для определения скорости сдвига, при которой вязкость достигает заданного уровня. Во всех случаях необходимо знание температурной зависимости ньютоновской вязкости, что подчеркивает практическое значение этой величины. сдвига в форме (у^о)- Кроме того, значение G0 расплавов полимеров очень слабо зависит от температуры. Это также подчеркивает то, что для получения их температурно-инвариантной характеристики можно пользоваться величиной (у"По)' Общее выражение для приведенной скорости сдвига в форме (у0 0) наиболее целесообразно использовать для сопоставления характеристик вязкостных свойств полимеров с различными-ММР и растворов полимеров. Последний случай иллюстрируется данными, показанными на рис. 2.53. Выбор температуры приведения несуществен, и замена температуры Т0 приводит к смещению всей температурно-инвариантной кривой вдоль оси абсцисс на величину, определяемую отношением значений ат при этих температурах. Поэтому аргумент (соа'т) определяется с точностью до произвольной постоянной. воздухе. Предварительное выдерживание образца в течение 3 ч в воде вызывало дополнительное уменьшение прочности на 3%- Погружение образца в водные растворы NaOH и НС1, обладавшие значениями рН, большими 2,5, оказывало такое же влияние на прочность, как и вода. Однако в интервале значений рН от 2 до 0 прочность линейно уменьшалась в зависимости от уменьшения рН, причем потери прочности достигали 20 % • Замечено, что предварительное выдерживание волокна в окружающей среде до проведения испытаний на усталость (путем вращения на проволоке) не оказывало подобного сильного влияния на выносливость. Данное явление можно объяснить медленными скоростями роста начинающейся на поверхности усталостной трещины, при которых агенты из окружающей среды успевают проникнуть в область роста трещины [211]. При частичном проникновении жидкости или пара в матрицу возникают градиенты концентраций, которые действительно оказывают прямое механическое действие вследствие неоднородного набухания или косвенное действие вследствие неоднородной релаксации или распределения напряжений. Подобные действия даже усиливаются в присутствии температурных градиентов и могут вызвать быстрое образование обычных трещин и трещин серебра. В случае медленного проникновения окружающей среды в однородную матрицу с достаточно перепутанными цепями вынужденные напряжения обычно снимаются упругими или вязкоупругими силами. Например, в листах поликарбоната после проведения искусственных погодных испытаний не обнаруживаются трещины даже после воздействия суровых температурно-влажностных циклов [212]. Однако за относительно короткий период, 30—32 мес, естественных погодных испытаний на стороне, обращенной к солнечным лучам, возникала сетка поверхностных микротрещин. Путем сравнения с искусственным ультрафиолетовым облучением образцов авторы работы [212] смогли показать, что фотохимическая деградация поверхностных слоев вносит дефекты в материал и снижает прочность полимера в такой степени, что вызванные физически неоднородные напряжения стимулировали образование микротрещин, а не рассасывание неоднородностей. Влияние жидкой среды на образование обычной трещины и трещины серебра будет рассмотрено в разд. 9.2.4 (гл. 9). 4. Влажыостно-временная аналогия. Применение полимеров в качестве конструкционных материалов во многом определяется возможностью предсказания поведения их при одновременном воздействии нагрузок и разнообразных факторов окружающей среды, в частности температурно-влажностных условий. Резуль- При изменяющихся температурно-влажностных условиях окружающей среды T~T(t) и со = со(?) и при наличии взаимного влияния Г и со на ат(Т) и аш(ш) соотношение (2.59) можно записать в виде Процесс адсорбции микроорганизмов и загрязнителей на поверхностях конструкций весьма сложен и зависит от строения и свойств микроорганизмов, характера поверхности и особенно степени шероховатости, состояния среды (наличия кислорода, температурно-влажностных условий, рН водных пленок), характера контакта между микроорганизмами, загрязнителями и поверхностями материалов. Микроорганизмы имеют строение, позволяющее им достаточно прочно прикрепляться к твердым поверхностям. Клеи используются также для усиления существующих железобетонных конструкций, подвергаемых действию перерезывающих и изгибающих сил, динамических импульсных нагрузок и т. д. [92]. Усиление производится приклеиванием железобетонного или стального элемента. Подобное армирование дает значительный эффект. При работе таких конструкций в переменных температурно-влажностных условиях следует учитывать возможность снижения прочности соединений разнородных материалов. Фенолоформальдегидные клеи холодного отверждения ЦНИИМОД-1, ЦНИИПС-2, СН-2, горячего отверждения С-1, С-45, СКФ, СФМ-2, СКС-1 и другие применяются главным образом для склеивания ответственных изделий из древесных материалов — водостойкой фанеры, древесных пластиков, деталей из древесной крошки и т. д. Для соединения древесины для работы в течение длительного времени с сохранением стабильных свойств в тяжелых температурно-влажностных условиях используют " не содержащие кислых отвердителей клеи на основе резорциновых смол (ФР-12, ФР-100). Влажность контрольных образцов и образцов, испытываемых на скалывание при нормальных температурно-влажностных условиях, определяемая по ГОСТ 16588—71, должна быть 10 ±2%. Проведение испытаний. Нагреванию или замораживанию подвергают образцы второй и третьей серии после выдерживания их в течение двух недель в нормальных температурно-влажностных условиях. Оставшуюся половину образцов (третья серия) выдерживают в течение 2 недель в нормальных температурно-влажностных условиях до достижения ими температуры и влажности контрольных образцов, а затем испытывают на скалывание. Механические испытания образцов проводят после 40 циклов температурно-влажностных воздействий. Один цикл температурно-влажностных воздействий на образцы включает в себя следующие операции:  Теплофизические характеристики Теплопередающей поверхности Теплостойких полимеров Тепловыми эффектами Теплового воздействия Термическая диссоциация Термическая полимеризация Термические коэффициенты Термических напряжений |
- |
Навигация