При растяжении макромолекулы полимера, находящиеся в конформацни свернутых клубков, ориентируются в направлении растяжения. Флуктуационная сетка физических уз юв затрудняет достижение равновесной конфирмации, соответствующей напряжению в данный момент, и поэтому реальная деформация при растяжении е Р будет меньше равновесной Е,«, Таким образом, деформация будет отставать от напряжения, и кривая растяжения / будет лежать выше равновесной кривой 2 (см. рис. 5.11). После снятия нагрузки в точке А обра зец начинает сокращаться. Макромолекулы стремятся лерентн из ориентированной неравновесной конформации в конформа-цию свернутого клубка. Однако достижение равновесной кон формации задерживается, так как натичие флукт>ацноннон сетки тормозит релаксацию структурных единиц В результате этого реальная деформация при сокращении к будет больше равновесной е,», а кривая сокращения 3 расположится ниже равновесной. По ч ре приближения к равновесным условиям кривые растяжения и сокращения сближаются, а при условии практически полного протекания релаксационных процессов за время деформирования сольются и полимер не 6>дет иметь остаточной деформации.[9, С.291]
На основании рентгенографического анализа молекула хлоро-пренового каучука имеет период идентичности в направлении растяжения 4,86 А, что соответствует транс-конфигурации молекулярной цепи по расположению метиленовых групп относительно двойных связей (подобно транс-конфигурации гуттаперчи). Поэтому для хлоропренового каучука принимается следующая структура молекулярной цепи:[6, С.54]
При растяжении происходит неравномерное последоватечь-ное растягивание цепей между узтами, расположенных в направлении растяжения, с переходом макромолекул из свернутого в распрямленное состояние, сопровождающимся снижением энтропии Из-за дефектов сетки прежде всего распрямляются и растягиваются наиболее короткие участки /, ориентированные в направлении растяжения, затем более дтипные I?.[9, С.249]
Исследования с помощью микроскопа начинают на образце высокоориентированного ПП, в котором-оси макромолекулы расположены в направлении растяжения пленки. Вращением предметного столика микроскопа добиваются положения, при котором ось ориентации образца становится параллельной пробной пластинке. Наблюдают изменение интерференционной окраски (разности хода) при последовательном прохождении поляризованного света через пробную пластинку и пленку ПП, на основании чего делают вывод о прямой или обратной параллельности индикатрис макромолекулы и стандартного кристалла (см. рис. VI. 15).[4, С.196]
Потенциальная энергия кинетических единиц (атомов), участвующих в разрыве химической связи в вершине микротрещины, представлена на рис. 11.7 как функция расстояния между ними в направлении растяжения. Левый минимум потенциальной кривой соответствует неразорванной связи в вершине, правый — разорванной. Форма зависимости потенциальной энергии от расстояния между атомами в вершине меняется при изменении растягивающего напряжения о. При некотором безопасном напряжении 00 ве-[3, С.310]
В процессе растяжения различные участки макромолекул испытывают различные по величине и направлению напряжения. Под действием растягивающих сит наибочьшие напряжения возникают в наиболее коротких и сичьно растянутых, ориентированных в направлении растяжения цепях [\. После разрыва этих цепей полимер удлиняется и напряжение передается на менее растянутые, более длинные цепи 1ч, которые под действием растягивающих сит ориентируются в направлении растяжения и вытягиваются.[9, С.249]
Участки сетки большой длины свернутые в клубки, при этом испытывают незначительные напряжения. Однако после разрыва участков I? цепи в этих клубках будут ориентированы и растянуты. Поскольку объем эластомера при растяжении изменяется незначительно, увеличение его длины компенсируется уменьшением поперечного сечения, т. е растяжение сопровождается поперечным сжатием Поперечное сжатие вызывает деформацию клубков в направлении растяжения. Подобные процессы растяжения цепей, свернутых в клубки, и их разрыва, ориентации и растяжения новых цепей происходят в течение всего процесса.[9, С.249]
Поливиниловый спирт, обладая хорошей растворимостью в воде, гликолях, глицерине, практически не растворим в большинстве органических растворителей. Он обладает очень высокой масло- и бензостойко-стью. Из поливинилового спирта получают прочные волокна и пленки, которые имеют очень низкую газопроницаемость, в 15...20 раз меньшую, чем у каучука. Пленки и волокна легко ориентируются растяжением, и при этом прочность в направлении растяжения увеличивается в 8... 10 раз. Кратковременное нагревание полимера при 150...200°С вызывает повышение жесткости, снижение эластичности и полную потерю растворимости полимера в воде вследствие межмолекулярной сшивки цепей макромолекул. Поливиниловый спирт легко пластифицируется глицерином, эти-ленгликолем, бутиленгликолем и другими веществами. Из него изготавливают каучукоподобные материалы, бензо- и маслостойкие шланги, прокладки, пленки, клеи и волокна. Его используют для модификации карб-амидо-, феноло- и меламиноформальдегидных олигомеров, повышая пластические и адгезионные свойства последних. Такие клеи используют в деревообрабатывающей и бумажной промышленности.[11, С.60]
Процесс нарастания во времени деформации г0 материала при постоянном напряжении называется погзучсстыо Это явление наблюдается при растяжении, сжатии и других видах деформации полимеров. На рис. 4 11,6 показано изменение деформации при растяжении сшитого (кривая /) и линейного (кривая 2) полимеров. Под действием деформирующей силы с течением времени структурные элементы полимера постепенно распрямляются, ориентируются в направлении растяжения и образец медленно растягивается. Наиболее быстро деформация возрастает в начаче процесса Скорость растяжения значительно увеличивается при повышении температуры и напряжения в образце и снижается при наличии у полимера сетки (кривая )}. Если через некоторое время (в точке (х) снять растягивающий груз (т. е дать образцам «отдых» без нагрузки), то[9, С.260]
Хрупкий стеклообразный полимер, например полистирол (ПС), деформируется до разрушения по кривой типа кривой / на рис. 12.16,6. Это типичная кривая хрупкого разрушения. Однако тот же полистирол при более высокой температуре может обнаружить явление вынужденно-эластической деформации (см. гл. 10) и деформироваться по кривой типа кривой 1 на рис. 12.16, а. При этом образуется шейка так же, как у полиэтилена высокой плотности. Макромолекулы полистирола в шейке также ориентированы в направлении растяжения. Если теперь из шейки вырезать образец и испытать его отдельно при обычной температуре, сняв кривую 0— -е, то эта кривая будет иметь вид кривой 2 на рис. 12.16,6. Видим.[5, С.192]
В работе Брайнта [61] деформация изотропного полиморфного полимера рассматривается как процесс, при котором первоначальная кристаллическая решетка ресинтезируется под действием механических сил в лучше ориентированную, но менее совершенную форму. Считая, что кристаллиты могут быть разрушены под влиянием внешней силы, автор предполагает, что приложение напряжения в направлении, перпендикулярном оси цепи, ослабляет взаимодействие между соседними молекулами и тем самым способствует облегчению смещения их друг относительно друга и повороту в направлении растяжения. Легкость сдвига молекул зависит от величины приложенной силы и от угла между осью молекулы и направлением силы.[8, С.79]
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.