На главную

Статья по теме: Разрушения химических

Предметная область: полимеры, синтетические волокна, каучук, резина

Скачать полный текст

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]

Конформацией макромолекулы называют пространственное расположение атомов в молекуле, которое может меняться под действием теплового движения оез разрушения химических связей между этими атомами или группами атомов.[2, С.13]

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]

... 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. Кауш Г.N. Разрушение полимеров, 1981, 440 с.
2. Кулезнев В.Н. Химия и физика полимеров, 1988, 312 с.
3. Бартенев Г.М. Физика полимеров, 1990, 433 с.
4. Бартенев Г.М. Прочность и разрушение высокоэластических материалов, 1964, 388 с.
5. Бокшицкий М.Н. Длительная прочность полимеров, 1978, 312 с.
6. Уорд И.N. Механические свойства твёрдых полимеров, 1975, 360 с.
7. Рафиков С.Р. Методы определения молекулярных весов и полидисперности высокомолекулярных соединений, 1963, 337 с.
8. Иржак В.И. Сетчатые полимеры, 1979, 248 с.
9. Симионеску К.N. Механохимия высокомолекулярных соединений, 1970, 360 с.
10. Михайлов Н.В. Основы физики и химии полимеров, 1977, 248 с.
11. Кулезнёв В.Н. Основы физики и химии полимеров, 1977, 248 с.

На главную