При растрескивании и разрыве полимерных материалов в отсутствие химического взаимодействия должны преобладать процессы разрушения химических связей под действием напряжения. В присутствии химически активной среды дело обстоит сложнее. Помимо процессов, сопровождающихся разрывом химических связей, идут реакции присоединения, замещения и др., не вызывающие деструкции молекул полимера. Поэтому не во всех случаях одновременное воздействие химически активной среды и напряжения вызывает характерное для явления статической усталости растрескивание резин в направлении, перпендикулярном направлению растяжения. Например, если происходит очень интенсивное взаимодействие полимера со средой, сопровождающееся полным химическим перерождением материала (например, действие концентрированной азотной кислоты' на НК), на его[4, С.274]
Приведенные выше результаты означают, что процесс деформирования : густосшитых полимеров теснейшим образом связан с процессом разрушения химических связей. Накопление числа разрывов межузловых цепей выше некоторого критического значения приводит в конечном счете к макроскопиче-. скому разрушению полимера.[8, С.239]
В монографии ученого из Швейцарии рассматриваются природа и закономерности разрушения, а также деформирования полимеров. Материал изложен с позиций механики твердого тела и физики процесса разрушения химических и межмолекулярных связей.[1, С.4]
Интересно попытаться теоретически оценить величину поверхностной энергии. Если предположить, что энергия, необходимая для образования новой поверхности, возникает в процессе, одновременного разрушения химических связей, то это даст верхний теоретический предел поверхностной энергии. Предположим, что анергия диссоциации связей составляет 100 ккал/моль и что плотность молекулярных цепей составляет 1 цепь на 20 А или 5 • 10й молекулярных цепей на 1 см2. Отсюда следует, что для образования 1 см2 новой поверхности необходимо затратить энергию, равную 1,5-103 эрг, что на два десятичных порядка меньше значений, полученных из экспериментов по раскалыванию и разрыву.[6, С.322]
Механо-химические явления характерны только для высоко-полимеров (в широком смысле слова), так как только на длинных молекулах с замедленной релаксационной способностью могут быть сосредоточены механические напряжения, достаточные для разрыва химических связей. Интенсивность разрушения химических связей в полимере зависит от величины прикладываемой силы, температуры и активности среды. В разной степени этот процесс происходит при статической усталости, утомлении, химической релаксации, а также при таких сильных механических воздействиях на полимеры, как дробление, резание, вальцевание, ультразвуковое воздействие. В структурированном полимере в результате разрушения пространственной сетки могут происходить процессы, внешне сходные с процессами, характерными только для линейных полимеров (течение). Так, при термомеханическом48 и термохимико-механическом40 воздействии наблюдалась химическая релаксация, а при действии больших напряжений—химическое течение пространственных полимеров1"> 80>81. При этом хи-[4, С.256]
Предположив, что на единице поверхности в 1 см2 происходит 2,5- 1015 молекулярных актов деструкции и что для расщепления связи С—С необходимо 4,8 • 10~2 эрг, можно вычислить, что для деструкции на поверхности в 1 см1 необходимо приблизительно 12000 эрг. Из этого расчета вытекает, что для разрушения химических и межмолекулярных связей расходуется лишь небольшая часть энергии, а остальная часть идет на осуществление текучести. В этой связи интересен алмаз, который как жесткое тело характеризуется очень большими энергиями связи и практически пренебрежимо малой текучестью, так что деструкция протекает в нем при очень низких энергетических затратах.[9, С.14]
Большая длина макромолекулы при возможности вращения частей молекулы вокруг простых связей обусловливает еще один вид изомерии — поворотную изомерию, которая выражается в возникновении различных конформаций. Конформацией макромолекулы называют пространственное расположение атомов или групп атомов в молекуле, которое может меняться под действием теплового движения без разрушения химических связей. Конфор-мационные перестройки происходят и в малых молекулах, где разнообразие поворотных изомеров намного меньше, чем в макромолекулах.[2, С.92]
Характеристика высокомолекулярных веществ по их молекулярному весу может относиться лишь к таким продуктам, которые имеют линейную или разветвленную структуру, вне зависимости от формы частиц (вытянутая или глобулярная). Молекулярные веса большинства полимеров, за небольшим исключением, находятся в пределах 103—107. Подавляющее большинство полимеров -линейной и разветвленной структур удается растворить без разрушения химических связей между атомами, поэтому изучение свойств растворов является наиболее распространенным методом оценки молекулярных характеристик полимеров.[7, С.6]
Действительно, что касается высокоэластических материалов, то надо учитывать, что до своего разрушения они претерпевают громадную высокоэластическую деформацию, сопровождающуюся разворачиванием полимерных цепей и по существу изменением структуры полимера. А это значит, что лимитирующими, определяющими долговечность, должны быть процессы релаксации структуры, а не процесс разрыва связей,, что и подтверждается тем фактом, что энергии активации разрушения каучуков и резин близки к энергиям активации вязкого течения, а не разрушения химических связей.[3, С.373]
разрушения химических и межмолекулярных связей и вызывающей появление свободной поверхности раскола, 2) энергии, необходимой для осуществления течения, и 3) остаточной энергии, которая поглощается материалом в виде звуковой или тепловой волны.[9, С.14]
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.