На главную

Статья по теме: Одноосной деформации

Предметная область: полимеры, синтетические волокна, каучук, резина

Скачать полный текст

Волокнообразующими свойствами обладают полимеры с линейной структурой, т. е. с очень длинными (вытянутыми) макромолекулами, при взаимном упорядочении которых возникают межмолекулярные связи, препятствующие скольжению их и повышающие сопротивление одноосной деформации волокна, что способствует его более глубокой ориентации. До появления изотактического полипропилена считалось, что текстильные волокна с высокими физико-механическими свойствами можно получить только в том случае, если в линейных макромолекулах имеются группы, которые отличаются способностью к ассоциации. Высокую разрывную прочность найлона объясняли образованием межмолекулярных водородных мостиков. В отсутствие их, например в случае полиэтилентерефталатных и полиакрилонитрильных волокон, межмолекулярные силы возникают между полярными группами соседних макроцепей.[3, С.229]

Механизм нагружения, который не рассматривается в данной монографии, представляет собой деформирование цепных молекул под действием силы инерции, т. е. через распространяющиеся волны напряжения. Хрупкие термопластичные материалы (ПС, сополимер стирола с акрилонитрилом, ПММА) при скоростях одноосной деформации менее 3 м/с или скоростях деформирования менее 50 с~' ведут себя «классически» [30]. В данной области при увеличении скорости деформирования увеличиваются прочностные свойства и уменьшается удлинение. При скоростях деформирования 50—66 с-1 происходит переход к разрушению, вызванному волной напряжения, которая сопровождается десятикратным уменьшением кажущейся работоспособности материала [30]. Скелтон и др. [40] изучили полимеры ПА-6, ПЭТФ и ароматический полиамид (Номекс). Данные волокна также ведут себя классически при температурах окружающей среды и в интервале значений скоростей нагружения 0,01 —140 с-1'. При температурах —67 и —196°С получено уменьшение прочности, начиная со скорости нагружения 30 с~'.[1, С.146]

Молекулярной структуре изотактического полипропилена с относительно низкой регулярностью упаковки цепей посвящено исследование Натта с сотрудниками [17], которые обозначили ее как смектически-мезоморфную модификацию. Собуэ и Табата [18], также изучавшие смектическую структуру, назвали ее новой кристаллической структурой. Такая структура характеризуется тем, что три главных экваториальных рефлекса, появившиеся как результат одноосной деформации изотропной системы, сливаются в один (рис. 4.10) с максимумом расстояния между экваториальными рефлексами 6,12 А. Смектическая структура устойчива при[3, С.68]

В последнее время довольно большое внимание уделяется проблеме рационального охлаждения нити под фильерой. Так, например, Компостелла с сотрудниками [39] показали, что при строго определенных условиях охлаждения формующейся нити можно получить невытянутые волокна с так называемой паракристалли-ческой, или смектической, молекулярной структурой, тогда как без охлаждения нити под фильерой получаются волокна нормальной кристаллической структуры. В результате последующей одноосной деформации невытянутых волокон термодинамически малоустойчивой паракристаллической структуры могут быть получены волокна с отличными эксплуатационными свойствами.[3, С.242]

Наиболее часто встречающимся типом ориентации в полимерах является аксиальная текстура, которая обычно образуется, если при деформации все макромолекулы в образце располагаются параллельно друг другу. При аксиальной текстуре направление цепей совпадает с осью текстуры; в экваториальной плоскости все направления цепей равноценны или, иначе говоря, свойства образца изменяются одинаково во всех направлениях, проведенных в Этой плоскости от оси текстуры, Аксиальная текстура встречается у большинства природных и синтетических волокон. Многие пленки после одноосной деформации так!ке обнаруживают такую Ориентацию.[2, С.110]

Отсюда для одноосной деформации растяжения — сжатия следует уравнение, обычно называемое уравнением Муни- — Ривлина[4, С.165]

Наиболее часто применяемый режим деформации — периодическая деформация с симметричным циклом. Если задан закон для одноосной деформации растяжения — сжатия (симметричный цикл) в виде е = 8о sin co?, то периодически симметрично изменяющееся напряжение а = [4, С.211]

Наиболее часто встречающимся типом ориентации в полимерах является аксиальная текстура, которая обычно образуется, если при деформации все макромолекулы в образце располагаются параллельно друг другу. При аксиально» текстуре направление цепей совпадает с осью текстуры; в экваториальной плоскости все направления цепей равноценны или, иначе говоря, свойства образца изменяются одинаково во всех направлениях, проведенных в Этой плоскости От оси текстуры. Аксиальная текстура встречается у большинства природных и синтетических волокон. Многие пленки после одноосной деформации также обнаруживают такую Ориентацию.[5, С.110]

Исходя из представлений о пачечной структуре полимеров и о разнообразии высших морфологических структур, можно также предположить, что механокрекинг первоначально направлен по «проходным» цепям, соединяющим пачки, сферолиты или иные надмолекулярные структуры, а затем по мере их распада при диспергировании — в соответствии с общими закономерностями. Дальнейшее уточнение этих представлений возможно после накопления экспериментальных данных о поведении надмолекулярных структур в процессе диспергирования. В настоящее время известно лишь, что разрушение застеклованных полимеров происходит не только но границам надмолекулярных образований, но и непосредственно по элементам этих структур [180]. Ряд работ последних лет [41—43, 77, 181—189] позволил уяснить многие вопросы разрушения полимеров, например: несоизмеримо большие затраты энергии на деформацию полимеров, предшествующую разрушению, чем собственно на разрушение и образование новой поверхности, некую корреляцию между плотностью упаковки — числом цепей, проходящих через единицу площади сечения, и .прочностью, большую долю разрыва химических связей при большей ориентации, представление о том, что (Гебщ = сгг7+сГб, т. е. полное напряжение есть сумма энергетического и энтропийного эффектов, причем первый уменьшается во времени после нагружения, а второй возрастает и т. д. Показано также, что в зависимости от природы полимера разрыв может происходить преимущественно по проходным цепям (капрон) или по межмолекулярным связям (лавсан). Все это может быть учтено при обсуждении результатов в дальнейшем, но не может подробно рассматриваться в данном случае. К тому же следует заметить, что большинство данных относится к одноосной деформации — проблеме прочности, а статистический характер разрушения при механодиспергировании накладывает существенную специфику.[6, С.56]

Для одноосной деформации вязкого течения полимера под действием напряжения а со скоростью v закон течения имеет вид:[8, С.228]

Все изложенное на примере одноосной деформации изотропного несжимаемого тела сохраняет свою силу и для общих линейных уравнений (3) и (4).[13, С.139]

... отрезано, скачайте архив с полным текстом ! Полный текст статьи здесь



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.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Кауш Г.N. Разрушение полимеров, 1981, 440 с.
2. Тагер А.А. Физикохимия полимеров, 1968, 545 с.
3. Амброж И.N. Полипропилен, 1967, 317 с.
4. Бартенев Г.М. Физика полимеров, 1990, 433 с.
5. Тагер А.А. Физикохимия полимеров Издание второе, 1966, 546 с.
6. Барамбойм Н.К. Механохимия высокомолекулярных соединений Издание третье, 1978, 384 с.
7. Бартенев Г.М. Прочность и разрушение высокоэластических материалов, 1964, 388 с.
8. Гуль В.Е. Структура и прочность полимеров Издание третье, 1978, 328 с.
9. Папков С.П. Физико-химические основы переработки растворов полимеров, 1971, 372 с.
10. Ребиндер П.А. Проблемы физико-химической механики волокнистых и пористых дисперсных структур и материалов, 1967, 624 с.
11. Уорд И.N. Механические свойства твёрдых полимеров, 1975, 360 с.
12. Каргин В.А. Избранные труды структура и механические свойства полимеров, 1979, 452 с.
13. Каргин В.А. Энциклопедия полимеров Том 1, 1974, 609 с.
14. Уайт Д.Л. Полиэтилен, полипропилен и другие полиолефины, 2006, 251 с.

На главную