В уравнение (12.3) входит именно величина упругой деформации, а не общая величина деформации, поскольку необратимая вязкая деформация не приводит к ориентации сегментов. Коэффициент пропорциональности К определяется химической природой полимера, в частности размером кинетического сегмента.[4, С.193]
Если обозначить направление действия растягивающих образец сил через г, то в качестве меры ориентации полимерных цепей можно выбрать величину cos2 9 (здесь 0 — угол между направлением z и направлением ориентации сегментов). Когда все сегменты[2, С.189]
При вытяжке полимеров наблюдается процесс молекулярной ориентации. Последняя может быть «заморожена» последующим охлаждением вплоть до хрупкого состояния полимера. При одноосной вытяжке, имеющей наибольшее практическое значение, молекулярная ориентация характеризуется функцией распределения ориентациисегментов полимерных цепей относительно оси вытяжки. Мерой степени ориентации служит среднее значение квадрата косинуса , где 9 — угол между сегментом и осью вытяжки. При = 1/3 сегменты распределены по всем направлениям равномерно (неориентированный материал), при = l все сегменты ориентированы вдоль оси вытяжки (предельно ориентированный материал).[3, С.326]
Итак, полимеры в вязкотекучем состоянии являются высоковязкими жидкостями, в которых наряду с течением развиваются значительные эластические деформации. Если полимер имеет узкое молекулярно-массовое распределение, то несмотря на проявление эластичности он течет как ньютоновская жидкость. При широком молекулярно-массовом распределении в полимере развивается значительная аномалия вязкости — зависимость вязкости от напряжения и скорости сдвига. При больших напряжениях сдвига развиваются столь значительные эластические деформации, что полимер оказывается упругонапряженным и перестает течь. Если же полимер находится в растворе, то распад узлов флуктуационной сетки и ориентации сегментов достигают некоторого предела, зависящего от природы полимера и концентрации раствора, когда далее с ростом напряжения сдвига надмолекулярная структура больше не меняется и раствор снова течет как ньютоновская жидкость.[4, С.171]
В результате ориентационной вытяжки линейных аморфных полимеров возникает анизотропия их физических свойств вдоль и поперек направления вытяжки. При этом для различных свойств подобная анизотропия выражена по-разному. Например, для двойного лучепреломления и механической прочности анизотропия довольно значительна, а для модуля упругости — гораздо слабее, если только полимер не доведен до сверхориентированного состояния, когда начинается фибриллизация. Впрочем, фибриллизация чаще наблюдается у некристаллизующихся полужестких полимеров и всегда — у кристаллизующихся. Кроме того, анизотропия свойств зависит от типа полимера. По сравнению с кристаллическими аморфные полимеры при вытяжке ориентируются плохо: даже при больших степенях вытяжки остается довольно большой разброс направлений ориентации сегментов м'акро-молекул.[2, С.193]
Подрастание /Ooi при небольших Я начинается тогда, когда степень ориентации сегментов макромолекул в аморфных участках в микрофибрилле (cos2 9a) высока уже сразу после ее формирования в микрошейке-[80]. Раздвижение кристаллитов при небольших К наблюдается при обратной ситуации — когда в аморфных участках только что образовавшихся микрофибрилл имеется много сегментов молекул в свернутых конформациях. Ощутимое изменение размеров упорядоченных и неупорядоченных участков начинается только при предельных вытяжках, достижение которых требует известного экспериментального[9, С.215]
Многие авторы, принимающие модель Хоземанна — Бонара для описания строения микрофибрилл, видят причину увеличения ра не только в улучшении ориентации сегментов макромолекул в аморфных межкристаллитных прослойках, но и в увеличении числа проходных молекул вследствие уменьшения числа складывающихся [4, с. 528; 120]. Однако анализ экспериментальных данных, полученных в последние годы [52, 132], позволяет считать, что модифицированная модель Гесса — Киссига, согласно которой почти все молекулы в аморфных областях являются проходньщи, больше отвечает реальности (см. раздел Ц. 5).[9, С.225]
Дополнительные сведения о конформационном состоянии этих отрезков молекул можно получить из анализа ИК-спектро-скопических данных [83, 84, 151], Как отмечалось в разделе П. 2, для вытянутых волокон характерна высокая степень ориентации сегментов макромолекул в неупорядоченных областях (велики значения cos2 6). Так как в настоящее время для некоторых полимеров удалось на основании теоретических работ отнести ряд полос поглощения в ИК-спектре к определенным кон-формерам, то более правильно рассматривать cos20S как сумму cos2Q{ для каждого типа конформера с учетом его процентного содержания (см. § II. 2).[9, С.153]
Следует подчеркнуть, что выражение (34) предполагает греб-необразую структуру макромолекулы, т. е. применимо при условии РВ^РА (Рд — степень полимеризации основной цепи). При переходе к звездообразной структуре (РВ^>РА) макромолекула теряет конформацию линейной статистически свернутой цепи, и вектор h, соединяющий концы ее основной цепи, утрачивает смысл направления преимущественной ориентации сегментов, что исключает применимость положений, лежащих в основе вывода формулы (34), а следовательно, и справедливость самой формулы.[8, С.99]
Из сказанного следует, что разрушение твердого полимера при температуре выше Txf_ представляет собой сложный процесс, состоящий из «разрушения» формы образца при переходе через предел вынужденной эластичности, и из разрушения материала на отрыв с разделением образца на части. Первый этап разрушения происходит путем деформаций сдвига без нарушения целостности материала. Молекулярный механизм деформации сдвига состоит в перемещении и ориентации сегментов полимерных молекул под действием внешних сил. Второй этап состоит в прорастании трещин в ориентированном материале. Появление сдви-[7, С.71]
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.