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 структуреизотактического 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]
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.