На главную

Статья по теме: Процессов ориентации

Предметная область: полимеры, синтетические волокна, каучук, резина

Скачать полный текст

В остальном ориентированные некристаллические и кристаллические полимеры имеют много общего. Полимеры и в том, и в другом состоянии обладают твердостью, анизотропией свойств и значительной упорядоченностью в расположении макромолекул. В тех и других образуются надмолекулярные структуры и обнаруживаются явления, обусловленные существованием этих структур. Одним из характерных различий процессов ориентации в этих двух типах полимеров является возможность непрерывного их осуществления в аморфном полимере и скачкообразность этого процесса[1, С.184]

Особенности физических свойств полимеров, находящихся в ориентированном состоянии, связаны с их специфической анизотропной структурой. При деформировании полимеров происходит изменение конформаций цепных макромолекул, их взаимного расположения, а также изменение различных форм надмолекулярной организации. Эти изменения структуры полимеров при их деформировании обусловлены тем, что ее элементы ориентируются в направлении действия сил. Вследствие наличия малых и больших структурных элементов возможны как ориентация макромолекул в целом, так и их частей. Чтобы ориентировать части цепных макромолекул, необходимо не только повернуть их, но и переместить, так как все они связаны в цепи, локально собранные в микроблоки, и могут поворачиваться только при одновременном перемещении других частей. Скорости этих двух процессов ориентации резко различны, поэтому при действии ориентирующих сил прежде всего развивается ориентация участков цепей, а затем и ориентация цепных макромолекул в целом. Однако в соответствии с правилом стрелки действия (см. рис. II. 2) можно, варьируя скорость и температуру растяжения, сделать доминирующим лишь один процесс ориентации, в частности добиться «одноактного» распрямления всех цепей [22].[1, С.184]

О влиянии длины цепей и их распределения на механические свойства изотропных и подвергшихся ориентационной вытяжке полимеров в литературе имеются весьма противоречивые сведения. Имеются данные о линейной зависимости между прочностью капронового волокна и величиной обратной молекулярной массы *, но это — кристаллизующийся полимер и поэтому к подобным корреляциям следует отнестись осторожно. Наиболее существенные изменения прочности связываются с областью молекулярных масс 3-Ю3—15-Ю3, т. е. там, где резко меняется прочность изотропного полимера. Обнаруживается также линейная зависимость между логарифмом прочности волокна и обратной величиной молекулярной массы полимеров, однако, в случае волокон, которые всегда кристалличны, тип зависимости любого параметра от М связан не с готовой структурой, а с технологической предысторией, где доминируют реологические факторы. Для ориентированных пленок поливинилацетата наблюдается линейное увеличение прочности с молекулярной массой. Однако эта зависимость четко проявляется лишь по достижении молекулярных масс, при которых прочность изотропного поливинилацетата становится неизменной. При изучении аморфных полиметилметакрилата, полистирола и поливинилацетат, получаются близкие результаты, хотя соответствующие зависимости не являются строго линейными. На механические свойства ориентированных полимерных материалов гораздо больше влияют условия формования и вытяжки волокон и пленок [22].-Влияние молекулярной массы на механические свойства линейных аморфных полимеров следует оценивать с учетом изложенных представлений об их квазисетчатом строении. Прочность и другие механические свойства полимеров определяются их строением, однако при формовании и вытяжке волокон молекулярная масса полимера регулирует протекание процессов ориентации макромолекул, определяя структурные особенности и свойства получаемых полимерных материалов.[1, С.197]

Изучение процессов ориентации полимеров позволило отчетливо наблюдать возникновение микрофибрилл в различных тонких растянутых полимерных пленках [14, 16], а также при растяжении монокристаллов полимеров [17, стр. 392] (рис. II. 4, а). Четкие микрофибриллярные образования диаметром ~ 100 А наблюдали в сплошных тонких, растянутых на 700% пленках натурального каучука, контрастированных в парах или растворе OsO4[18] (рис. 11.4,6).[10, С.89]

Из всех технологических процессов ориентации полипропиленовых пленок в двух взаимно перпендикулярных направлениях наибольший интерес представляют следующие три: раздув, одновременная и последовательная ориентация.[4, С.280]

Показано, что при соответствующих концентрациях набухающего агента происходит увеличение прочности за счет облегчения процессов ориентации. Эта закономерность является, по-видимому, общей как для эластомеров, так и для жесткоцепных аморфных и кристаллических полимеров.[7, С.172]

Таким образом, как и в случае ориентированных полимеров, деформация сопровождается разрушением, так что с каждым циклом структура полимера меняется, полимер «ослабевает». Следует отметить, что релаксация напряжения в области упругой деформации показывает обратную закономерность (рис. 38, б): с каждым циклом скорость релаксации напряжения уменьшается. Такое поведение характерно для редких сеток и неориентированных полимеров и связано с развитием процессов ориентации.[9, С.236]

Механизм разрушения полимерных волокон при многократных деформациях, подробно изученный Кукиным3, имеет своеобразный характер: в процессе испытаний происходит расщепление нити и отделение элементарных волокон друг от друга. Динамическая усталость текстильных материалов является результатом постепенного «расшатывания» структур. В процессе многократного приложения напряжений, в особенности в начальной стадии, структура волокна нередко временно упрочняется за счет процессов ориентации и других явлении. Однако в последующем «расшатывание» структуры волокна приводит к разупрочнению.[6, С.91]

При -неустановившемся течении зависимость продольной вязкости от относительной деформации определяется скоростью деформации (рис. V. 7). На начальном этапе развития (область А) вязкость пропорциональна деформации, что было показано Карги-ным и Соголовой на примере высокомолекулярного полиизобути-лена *. Область А будет тем шире, чем выше скорость деформации. Физический смысл нарушения пропорциональности связан с протеканием при деформировании конкурирующих процессов: ориентации, обусловливающей рост К, и разрушения надмолекулярной структуры, приводящей к падению К (см. гл. VI). Для легкости сопоставления данные зависимости сдвиговой вязкости, например от скорости деформации, представляются в приведенных координатах (рис. V. 8). Таким ? образом удается уложить на одну обоб- "^ щенную кривую данные для вязкости при ? различных температурах и даже для различных полимеров. Независимость хода кривых от температуры (температурно-[1, С.179]

На начальном этапе растяжения (область А) вязкость возрастает пропорционально деформации (рис. 6.7), что было показано экспериментально для высокомолекулярного полиизобутилена (Л4 = 5,3-106) Каргиным и Соголовой. Чем больше скорость деформирования, тем дольше будет сохраняться эта зависимость. Размытый максимум на кривых Я=/(е) соответствует конкурирующему проявлению двух процессов: ориентации, вызывающей увеличение-К, и частичному разрушению надмолекулярных структур (их раз-[2, С.159]

Экспериментально наблюдаемая зависимость эффективной вязкости при растяжении от продольного градиента скорости Я (е0) определяется наложением двух процессов — ориентации и частичного изменения релаксационного спектра материала. По-видимому, совершенно аналогичные явления происходят и при сдвиге. Но при растяжении, как общее правило, доминирует процесс ориентации, что приводит к возрастанию (см. ниже) функции К (е0), в то время как при сдвиге обычно доминирует эффект, который можно трактовать как разрушение структуры системы. Это обусловлено тем, что при сдвиге направления ориентации и деформации не совпадают, а при растяжении — совпадают.[8, С.413]

... 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. Бартенев Г.М. Курс физики полимеров, 1976, 288 с.
2. Бартенев Г.М. Физика и механика полимеров, 1983, 392 с.
3. Тагер А.А. Физикохимия полимеров, 1968, 545 с.
4. Амброж И.N. Полипропилен, 1967, 317 с.
5. Тагер А.А. Физикохимия полимеров Издание второе, 1966, 546 с.
6. Бартенев Г.М. Прочность и разрушение высокоэластических материалов, 1964, 388 с.
7. Гуль В.Е. Структура и прочность полимеров Издание третье, 1978, 328 с.
8. Виноградов Г.В. Реология полимеров, 1977, 440 с.
9. Иржак В.И. Сетчатые полимеры, 1979, 248 с.
10. Марихин В.А. Надмолекулярная структура полимеров, 1977, 240 с.
11. Семенович Г.М. справочник по физической химии полимеров том 3, 1985, 592 с.

На главную