Под влиянием механических напряжений в зазоре может происходить механо-химический крекинг полимера, особенно активно протекающий при умеренных и низких температурах. Этот процесс носит радикальный характер, что подтверждается соответствием степени деструкции полимера по молекулярному весу и степени расхода акцепторов свободных радикалов. Образующиеся макрорадикалы могут рекомбинировать или взаимодействовать с другими макромолекулами (с образованием блок- и привитых сополимеров, пространственно-структурированных полимеров) или дезактивироваться в результате реакции с ингибитором.[34, С.337]
Деструктировать полимер может и под действием механических напряжений. Механическая деструкция начинается, когда механи» ческие напряжения превышают энергии связей атомов в полимере» Распределение напряжений по отдельным связям макромолекулы может быть непрерывным, что приводит к возникновению в ней «перенапряженных участков» — центров разрушения. Механическая деструкция полимера возможна при его переработке, например, при длительном вальцевании, тонком помоле, скоростном механическом перемешивании. Возникающие в механическом поле свободные полимерные радикалы могут не только рекомбиниро-вать, но и реагировать с макромолекулами полимера. Это приводит к получению разветвленных или сшитых продуктов.[20, С.70]
Протекание химических реакций в полимерах при действии механических напряжений характерно для условий переработки полимеров. Действительно, если механически перемешивать воду или бензол в какой-либо емкости, то никаких химических изменений в них не происходит. Ускоряется лишь перемещение их молекул друг относительно друга. При механическом же перемешивании полимеров (на вальцах, в смесителях, в экструдерах и др.) происходит разрыв химических связей в макромолекулах и в результате инициируются химические реакции. Механические воздействия на низкомолекулярное вещество или олигомер приводят к разрушению слабых физических взаимодействий между его молекулами, которые легко преодолеваются механическими силами. Если же молекулы той же химической природы велики (макромолекулы полимеров), то суммарная энергия слабых физических взаимодействий между звеньями макромолекул становится больше энергии химической связи в главной цепи. И тогда механическое напряжение, приложенное к полимеру, вызовет разрыв более слабой связи, которой в данном случае окажется химическая связь в цепи макромолекулы. Так произойдет химический разрыв макромолекулы под влиянием механического воздействия. Очевидно, механодеструкция будет проходить до тех пор, пока сум-[8, С.249]
Прочностью называют свойство материала сопротивляться разрушению под действием механических напряжений. Разрушение — это нарушение сплошности материала, его разрыв, приводящий к образованию новых поверхностей. Чтобы разрушить тело, надо разрушить связи, объединяющие элементы структуры. Теоретическая прочность твердого тела (ат) — это прочность тела с идеальной структурой (без повреждений и дефектов) при температуре абсолютного нуля {т е в отсутствие теплового[12, С.316]
Промышленным полимерным материалам под действием сильного механического возбуждения и внешних условий на-гружения свойственна, как и любым другим материалам, постепенная деградация свойств, переходящая в окончательное ослабление. Если изменения свойств большей частью вызваны химическими реакциями, то говорят о коррозии или радиационной деградации. Термин усталость используется, если ухудшение свойств материала вызвано действием периодических или произвольно повторяющихся механических напряжений. Взаимоусиливающие механическое воздействие и воздействие окружающей среды вызывают явление коррозии под действием[2, С.289]
При сравнении непрерывной и периодической релаксации напряжения становится явным влияние ускорения механических напряжений на химическую релаксацию. Относительная релаксация напряжения 1 — a(t, К) /0(0, X) при непрерывном нагру-жении сильнее выражена для более высоких значений Я, и оказывается всегда больше, чем при прерывистом воздействии нагрузки. Мураками также рассматривал [209d] возможное увеличение относительного напряжения за счет реакций сшивки и частичных помех данным реакциям со стороны радикальных акцепторов.[2, С.318]
Одним из важных видов химических превращений полимеров является протекание в них химических реакций при действии механических напряжений. Это связано с возможностью разрыва химических связей в макромолекулах в поле механических сил, а также активирующим действием механических напряжений на некоторые химические реакции функциональных групп макромолекул. Подобные явления наблюдаются при совместном действии химических агрессивных сред на полимеры в механически напряженном их состоянии. Эти дефекты характерны для полимерного состояния вещества и наблюдаются при переработке полимеров и эксплуатации изделий из них.[8, С.249]
Кроме того, метод ИК спектроскопии используется для изучения силового возмущения связей в полимерных молекулах под действием механических напряжений [48]. В основу методики определения напряжений на химических связях в скелете полимерных молекул положен эффект изменения формы полосы поглощения. Для свободного образца полоса ИК поглощения имеет симметричную форму относительно максимума. Под влиянием растягивающих напряжений максимум смещается в сторону низких частот, а форма полосы искажается: с длинноволновой стороны образуется интенсивное крыло с хорошо выраженным краем, отстающим от максимума примерно на 25 см"1. Аналогичные эффекты наблюдаются для полимеров разнообразной природы на различных характеристических полосах поглощения.[16, С.235]
Итак, механические воздействия на полимеры способны непосредственно вызвать в них химические реакции или активировать реакции с другими химическими реагентами. Основным направлением действия механических напряжений на полимеры является разрыв макромолекул — механо-деструкция. Этот эффект зависит от соотношения энергии суммарных сил физического взаимодействия между элементарными звеньями макромолекул полиме-[8, С.256]
Текучесть системы зависит от вязкости вещества, характеризующей ее внутреннее трение и сопротивление деформированию. Вязкое течение можно рассматривать как направленную самодиффузию под действием поля механических напряжений. Вязкость различных систем меняется в пределах от долей санти-пуаза до 1013 П при переходе из жидкого в стеклообразное состояние*.[5, С.168]
ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ МЕХАНИКА СТУДЕНТАМ!!! Задачи по теоретической механике из сборника курсовых работ под редакцией А.А. Яблонского, Кепе, Диевского. Быстро, качественно, все виды оплат, СМС-оплата.
А также: Готовые решения задач по теормеху из методичек Тарга С.М. 1988 и 1989 г. и задачника Мещерского. Решение любых задач по термеху на заказ.
Если Вам нужны решения задач по Физике из методички Чертова А.Г. для заочников, а также решебнки: Прокофьева, Чертова, Воробьёва и Волькинштейна. Решение любых задач по физике и гидравлике на сайте fiziks.ru
Что самое приятное на любом из этих сайтов Вы можете заказать решение задач по другим предметам: химия, высшая математика, строймех, сопромат, электротехника, материаловедение, ТКМ и другие.