Статья по теме: Пластическим деформациям

Предметная область: полимеры, синтетические волокна, каучук, резина

Скачать полный текст

Для оценки способности каучука и резиновых смесей к пластическим деформациям необходимо знать не только величину пластичности, но и сопротивление невулканизованного каучука воздействию внешних сил, легкость его деформации под действием сжимающих сил, способность к эластическому восстановлению. Эти свойства каучуков и резиновых смесей, характеризующие их поведение при технологической переработке, принято называть пласто-эластическими свойствами. Существуют различные способы определения пласто-эластических свойств каучука и резиновых смесей: путем сжатия образца при постоянной нагрузке или до определенной величины сжатия; по величине сопротивления каучука деформации сдвига при вращении диска, помещенного в каучук; путем выдавливания каучука (или резиновой смеси) через отверстие и другие способы.[2, С.91]

Деформация РКУ-прессованием. Способ РКУ-прессо-вания, реализующий деформацию массивных образцов простым сдвигом, был разработан В. М. Сегалом с сотрудниками в 70-х годах для того, чтобы подвергать материалы пластическим деформациям без изменения поперечного сечения образцов, что создает возможность для их повторного деформирования [32,33] (рис. 1.16). В начале 90-х годов Р. 3. Валиевым с соавторами данный способ был развит и впервые применен как метод ИПД для получения структур с субмикрокристаллическим и нанометрическим размером зерен [8,35-37]. В этих экспериментах исходные заготовки с круглым или квадратным поперечным сечением вырезали из прутков длиной от 70 до 100мм. Диаметр поперечного сечения или его диагональ, как правило, не превышали 20мм.[5, С.13]

Реакции соединения линейных и разветвленных молекул называются сшиванием или структурированием и происходят или при действии на полимеры так называемых сшивающих агентов, или под влиянием тепла, света, радиационного излучения. Образующиеся сшитые (сетчатые) полимеры теряют способность к растворению, а также к необратимым пластическим деформациям. Их физико-механические характеристики, как правило, повышаются. В частности, по мере увеличения густо-4 ты сетки, когда снижается кинетическая подвижность отрезков сетки между узлами, повышаются твердость, температура размягчения, термостойкость.[4, С.174]

Изготовление резиновых изделий осуществляется с помощью ряда последовательных процессов, которые в принципе можно рассматривать в виде трех основных этапов: приготовление резиновых смесей путем введения необходимых ингредиентов в каучук, формование и вулканизация. Из материала с ярко выраженными пластическими свойствами в итоге получают эластичное изделие, в идеале не способное к пластическим деформациям. Для того чтобы осуществить смешение и различные процессы формования, каучук и резиновая смесь должны иметь определенную пластичность, т. е. способность к необратимым деформациям. Таким образом, суть всего технологического процесса выглядит как придание каучуку пластических свойств, достигаемое механической или тепловой обработкой и добавкой необходимых веществ, сохранение этих свойств на всех этапах технологического процесса и превращение полученного материала путем вулканизации в резину, т. е. высокоэластический материал, не обладающий пластическими свойствами.[6, С.15]

Следуя работам [150, 208-210], рассмотрим некоторые из таких результатов. Проблемой, однако, при проведении подобных оценок является отсутствие надежных количественных данных о плотностях дислокаций, дисклинаций, вакансий в наноструктурных ИПД материалах (см. §1.2), их характеристиках. Вместе с тем в качестве первого приближения здесь могут использоваться имеющиеся экспериментальные данные, в том числе из публикаций по большим пластическим деформациям.[5, С.110]

Среди химических реакций полимеров реакции между разными макромолекулами занимают особое место. Полимеранало-гичные и внутримолекулярные реакции хотя и могут в сильной степени изменять химическую природу полимеров (введение но-ных функциональных групп, деструкция макромолекул, образование циклических структур}, но при этом остается неизменной индивидуальность макромолекулы. Это значит, что полимер сохраняет способность растворяться (хотя природа растворителя может измениться), способность к пластическим деформациям и течению при повышенных температурах или механических напряжениях. Если же между собой реагируют разные макромолекулы по функциональным группам или через посредство би- и более функциональных низкомолекулярных веществ,— то возникают химические связи в структурах между разными макромолекулами. В результате создается новая система связанных друг с другом химически макромолекул, которые теряют способность растворяться и необратимо проскальзывать друг относительно друга, т. е. теряют способность к необратимым пластическим деформациям. Как правило, в образовавшихся при этом сетчатых структурах резко улучшаются механические свойства.[1, С.293]

В области температур выше температурной области высокоэластического состояния линейные полимеры подвергаются пластическим деформациям. В соответствии с этим различают пластический разрыв высикопилимеров. Переход от высокоэластического[7, С.115]

Как уже было обусловлено, под прочностью материала понимается его способность противостоять рарушению, т. е. прекращению сопротивления задаваемому процессу нагружения вследствие ряда причин, в частности вследствие больших пластических деформаций, которые в конечном счете могут привести к разрыву. Для хрупких материалов, не подверженных пластическим деформациям, этот термин может быть отнесен непосредственно к разрыву.[7, С.257]

В заключение необходимо отметить, что своеобразные процессы механического разрыва и рекомбинации химических связей приводят к возникновению еще одной весьма перспективной возможности — формования материалов, не текущих в обычных условиях. Действительно, в процессе переработки полимера устанавливается равновесие между системой химически связанных молекул и системой бирадикалов, образовавшихся в результате обрывов сетки полимерных цепей. Если исходным материалом является нетекучий пространственно структурированный полимер, неспособный формоваться без разрушения молекул, то устанавливающееся в процессе переработки равновесие между продуктами деструкции и рекомбинации можно сместить действием очень больших сил и путем образования бирадикалов превратить нетекучий полимер в способный к пластическим деформациям материал. После прекращения действия сил быстро образуется полимер с достаточно высоким молекулярным весом и большой устойчивостью формы. Таким образом получают объяснение такие процессы, как ударное прессование полимеров, механизм которых до сих пор не был выяснен.[11, С.315]

Согласно современным представлениям, все твердые полимерные тела существенно неоднородны на различных уровнях их организации — молекулярном, топологическом, надмолекулярном. Здесь мы: будем понимать под неоднородностями структуры такие отклонения в флуктуации плотности или в размерах упорядоченных областей, которые превышают статистические, термодинамические флуктуации при данных условиях. Имеются и другого типа неоднородности структуры, которые мы будем называть технологическими дефектами (пузырьки, поверхностные трещины и т. п.), которые обычно связаны с технологией получения полимерного образца. Действуя на неоднородный материал, поле напряжений становится также неоднородным и создает концентрацию напряжений в окрестности любого дефекта, что в конечном счете приводит к локальным пластическим деформациям и разрывам атомных связей, причем в первую очередь рвутся наиболее напряженные связи. Разрыв связи происходит под действием флуктуации энергии теплового движения, а действующее механическое напряжение уменьшает потенциальный барьер, который необходимо преодолеть для разъединения атомов [81—85]. Накопление достаточного количества разрывов приводит к образованию субмикроскопических трещин (до нескольких сот ангстрем в направлении растягивающей силы и тысяч ангстрем в направлении, перпендикулярном направлению действующей силы). Длина субмикроскопических трещин обычно совпадает с размерами надмолекулярных образований полимера [95].[10, С.218]

Если, однако, исследуются растворы с очень высокой степенью наполнения, то в некоторых случаях возможно структурирование за счет взаимодействия частиц наполнителя друг с другом уже в чистом растворителе в отсутствие полимера [369]. Минимальная степень наполнения, при которой в растворе возникает пространственная структура, уменьшается с ростом степени дисперсности наполнителя. Все эти данные позволили Ребиндеру и сотр. сделать вывод о том,, что частицы активного наполнителя являются центрами образования сплошной пространственной структуры. Такие структуры обладают тиксотропными свойствами [369, 370], причем для них характерно наличие тонких остаточных прослоек жидкой среды в местах контакта между частицами. Эти прослойки, снижая прочность системы, обеспечивают ее способность к заметным пластическим деформациям — пластическому течению без значительного разрушения структуры и к легкому ее восстановлению после полного или частичного разрушения.[8, С.191]

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