Главная --> Справочник терминов


Вязкоупругими свойствами двух параллельных пластин (рис. 9.11). Наряду с капиллярным реометром такой вискозиметр позволяет получить информацию о вязкоупругих свойствах полимерных расплавов.

Информация о вязкоупругих свойствах эластомеров может быть получена также при растяжении образцов. Данные измерений релаксации напряжения при растяжении длительное время используются исследователями для характеристики свойств эластомеров в зависимости от~их состава и структуры. При малых деформациях (до Я=1Д или 8=10%) поле тензора напряжений в образце (имеются только нормальные компоненты тензоров) определяется в следующем виде:

двух параллельных пластин (рис. 9.11). Наряду с капиллярным реометром такой вискозиметр позволяет получить информацию о вязкоупругих свойствах полимерных расплавов.

т. е. релаксационное разрушение можно прогнозировать при наличии информации о хрупкой прочности материала в режиме а=const и его вязкоупругих свойствах.

Надо указать также, что в реальных наполненных вулканиза-тах большую роль в вязкоупругих свойствах играют эффекты, связанные с существованием сажевых структур [245].

венная частота и потери в образце в целом изменяются в сопоставлении со сравниваемым однослойным образцом, изготовленным только из упругого материала. По величине этого изменения можно судить о вязкоупругих свойствах второго компонента -в составном образце.

3.2. Общие представления о вязкоупругих свойствах концентрированных растворов и расплавов высокополимеров. 272,

1.4. Модель непроницаемого клубка (модель Кирквуда — Райзмана — Зимма). Дальнейшим развитием теоретических представлений о вязкоупругих свойствах полимерных цепочек явилась модель Зимма *, основанная на развитии работ Дж. Кирквуда и Дж. Райзмана. Эта модель (в дальнейшем обозначаемая буквами КРЗ) основана на анализе поведения такой же макромолекулярной цепочки, как и модель КСР. Но существенно новым моментом в теории КРЗ явилось рассмотрение гидродинамического взаимодействия

Существует, однако, группа простых (неполимерных) жидкостей, которые при переохлаждении стеклуются. Это позволяет существенно расширить представления о вязкоупругих свойствах конденсированных систем, сопоставив их со свойствами собственно полимерных систем. Типичным примером являются измерения ползучести и релаксации канифоли, переохлажденной быстрым замораживанием. Эти измерения показали *, что она характеризуется очень узким распределением времен релаксации, так что его можно с достаточно хорошей точностью аппроксимировать максвелловской моделью с одним временем релаксации.

3.2. Общие представления о вязкоупругих свойствах концентрированных растворов и расплавов высокополимеров. При переходе от разбавленных растворов к концентрированным системам и полимерам в блоке, а также при переходе от низкомолекулярных соединений к высокополимерам постепенно изменяется характер проявления вязкоупругих свойств, отражаемый видом частотных зависимостей динамических функций G' (ш) и G" (ю). Это хорошо видно из сопоставления приводившихся рис. 3.7 или 3.10 с рис. 3.13 и 3.16.

Реологические свойства расплавов полимеров представляют интерес в связи с изучением внутреннего строения полимеров и анализом таких процессов их переработки, как, например, формование волокон или литье под давлением. Поэтому этот вопрос был предметом изучения в большом числе экспериментальных и теоретических работ, часть из которых цитируется ниже. С другой стороны, вязкоупругие свойства расплавов полимеров рассматривались лишь в очень ограниченном числе публикаций [1—3], хотя очевидно, что эластичность полимеров также связана с их молекулярным строением и особенностями процессов переработки. Имеется довольно большое число указаний на то, что эластичность, которую проявляют расплавы полимеров, иногда еще в большей степени определяет особенности процесса переработки, чем вязкость. Такие явления, как эффект Вейссенберга и увеличение диаметра струи после выхода из насадки (эффект Барруса), характерные для полимерных расплавов, безусловно, связаны с эластичностью расплавов. В настоящее время известны несколько методов оценки эластичности полимерных систем, например при установившемся течении, при релаксации напряжений и по динамическим свойствам. Последняя группа методов дает наиболее прямую информацию о вязкоупругих свойствах системы.

Рассматривая теоретические принципы нарушения агрегативной устойчивости синтетических латексов электролитами, надо иметь в виду, что агрегативная устойчивость этих коллоидных систем обусловливается наличием адсорбционного слоя, который имеет достаточно высокий заряд диффузного ионного слоя (^-потенциал для большинства латексов равен 100 -=-60 мВ) [32], обеспечивающий стабилизацию таких систем за счет электростатических сил отталкивания, и достаточно высокую степень гидратации, наряду с вязкоупругими свойствами и достаточной механической прочностью. С другой стороны, стабилизация синтетических латексов осуществляется в большинстве случаев ионными ПАВ, у которых при введении электролитов в систему резко меняется растворимость и происходит их высаливание из раствора.

Будучи гибкой, полимерная цепь непрерывно флуктуирует, приобретая всевозможные конформации. Множественность кон-формаций непосредственно связана с вязкоупругими свойствами полимеров и во многом определяет их высокоэластичность. Молекулярная масса, характеризуемая степенью полимеризации, влияет на текучесть полимерных расплавов и растворов, а также на деформируемость и прочность полимерных тел. С ростом степени полимеризации механическая прочность и вязкость полимеров увеличиваются. С вязкостью полимерных веществ связаны релаксационные процессы, протекающие при различных механических воздействиях. Очевидно, что чем выше молекулярная масса, тем больше время, необходимое для установления равновесного состояния при механическом воздействии на пего.

Виброзащитный слой 2 выполнен из полимерного материала, обладающего вязкоупругими свойствами, или эквивалентен конструкции с аналогичными свойствами.

Для построения условий, обеспечивающих заданные нормалями перемещения и перегрузки защищаемого объекта, модель виброзащитного устройства наделяется вязкоупругими свойствами, при которых связь между усилиями px(t) и перемещениями ux(t) принимается в форме наследственной теории Больцмана — Вольтерра:

Для лучшего понимания причин, вызывающих потери давления в расплаве полимера на входе в капилляр, необходимо экспериментальное определение истинного характера течения в этой области. В настоящее время эта работа не закончена, однако имеющиеся данные свидетельствуют о больших потерях давления на входе в капилляр, связанных с вязкоупругими свойствами расплавов и большими значениями продольной вязкости. Для проектирования головок необходимо располагать экспериментальными данными, полученными на капиллярах нулевой длины или на капиллярах с различным отношением L/DQ, что позволит экстраполировать данные к L/D0 =0.

Два основных закона трения — сила трения между трущимися поверхностями пропорциональна приложенной нагрузке и сила трения не зависит от площади контактирования — обычно справедливы для металлов, но не всегда справедливы, когда речь идет о сочетаниях полимер — металл [1]. Предполагается, что работа трения расходуется на разрыв тех соединений, которые образовались в результате адгезионного взаимодействия на участках контакта и смещения материала в результате взаимного проникновения неровностей поверхностей при скольжении одного тела по другому. Коэффициент трения ц, представляющий собой коэффициент пропорциональности между силой трения F и приложенной нагрузкой L(F = ]iL), не является постоянной величиной при трении фенопластов по стали, причем максимальное значение силы трения наблюдается при самых разных скоростях, нагрузках и температурах. Дело в том, что полимеры обладают вязкоупругими свойствами и поэтому их деформационно-прочностные показатели зависят от скорости скольжения. Скорость истирания предсказать очень трудно, так как она зависит от природы материала, нагрузки, скорости трения и времени [2]. Поскольку в процессе торможения кинетическая энергия переходит в тепло,

до З МПа, является простой: для этого нужно получить полимеры, у которых температура стеклования Tg близка к комнатной (если разномодульные материалы должны работать при комнатной температуре). Однако, как хорошо известно, материалы в переходной зоне обнаруживают ярко выраженное вязко-упругое поведение, и кроме того, их механические свойства резко меняются при очень небольшом изменении температуры как в сторону ее понижения (переход к пластмассе), так и в сторону ее повышения (переход к резине). В этом заключается вторая трудность получения разномодульных материалов, которые наряду с широким интервалом изменения модуля упругости должны обладать упругими, а не вязкоупругими свойствами, а кроме того, они должны сохранять заданный градиент свойств в широком интервале температур.

Вследствие того что полимеры обладают вязкоупругими свойствами, значения а и г в данный момент времени зависят от пути достижения этого состояния. Поверхность физических свойств в пространстве 0, е, t характеризуется тем, что в случае сложно-напряженного состояния каждая из компонент напряжения может иметь свою временную предысторию. Тогда условия разрушения описывают, используя изохронные значения api или ер!-. При этом последние образуют поверхность разрыва, которая определяет связь между тремя главными значениями напряжения или деформации при разрыве. Аналогичные поверхности могут быть построены для таких характеристик разрушения, как предел текучести или предел вынужденной эластичности.

2. Собственно формование раствора, т. е. придание ему той формы, которую должно иметь конечное изделие. Эта проблема очень .важна при переработке термопластичных полимеров, так как для расплавов с высокой вязкостью и для систем, обладающих сильно развитыми вязкоупругими свойствами, точное заполнение объемной формы имеет решающее значение. Но и для концентрированных растворов полимеров возникают не менее сложные, хотя и несколько отличные проблемы. Речь идет об условиях стабильности струи вязкого раствора полимера при выходе его из формующего щелевого или круглого отверстия. Здесь решающую роль играет не только соотношение между силами поверхностного натяжения и вязкостными свойствами раствора, но и другие факторы, значение которых иногда оказывается не менее важным, чем закономерное стремление системы приобрести равновесное или метастабильное состояние с низкой свободной энергией.

Вполне определенная корреляция между прочностными и вязкоупругими свойствами проявляется при исследовании ориентированных полимеров. Например, при исследовании ориентированной полиэтилентерефталатной пленки было установлено [33], что зависимость между ар и Е' является линейной и может быть описана эмпирической формулой:

-Молекулярно-весовое распределение играет определяющую роль в реологических свойствах. Поэтому оно может оказывать влияние на механические свойства твердого полимера косвенно, предопределяя его конечную физическую структуру. Обнаружена также прямая корреляция между молекулярными характеристиками полимеров, их вязкоупругими свойствами и стойкостью к ударным нагрузкам. Исследования в этом направлении успешно развиваются.




Винилхлорид винилацетат Виниловыми мономерами Вириальным коэффициентом Вискозного производства Включающих образование Внеклеточные полисахариды Внутренняя пластификация Внутренней подвижности Внутреннее отражение

-
Яндекс.Метрика