Под действием сдвиговых напряжений происходит не только деструкция эластомера, но и уменьшение размеров волокнистых наполнителей. Непосредственную оценку изменения размеров волокон при введении их в эластомерную матрицу дает микроскопический анализ размеров волокон, исходных и введенных в резиновую смесь. Интересно, что поперечные размеры волокон сохраняются без изменения, значительно уменьшаются только длины волокон.[3, С.184]
Под действием сдвиговых напряжений происходит перераспределение макромолекулярных цепей, а их центральная часть ориентируется в направлении действия механических напряже-_ ний; при достижении критического значения последних происходит разрыв цепей. На рис. 63 поведение механически нагруженных полимеров в растворе (быстрое перемешивание, продавли-вание через капилляры, течение через щели малых размеров, действие ультразвука и т. п.) схематически сравнивается с поведением пластифицированных полимеров. Из подобного представления процесса и описанных в специальной литературе экспериментальных данных вытекает, что механическое расщепление молекул в концентрированных растворах протекает при больших значениях молекулярного веса и пониженных критических сдвиговых напряжениях. В случае гетерогенных полимеров разрываются преимущественно более длинные цепи. При действии на полимер постоянного сдвигового напряжения процесс деструкции развивается до момента полного разрыва всех неразорвавшихся связей, в результате чего появляются макро-молекулярные фрагменты критической длины. Исследование положения отдельных цепей показало, что их можно разложить до фрагментов, длина которых равна длине фрагментов, полученных при каждом акте разрыва (т. е. больших, чем фрагменты критической длины).[23, С.107]
Из-за действия сдвиговых напряжений во времени эта часть расплава получит как бы большую часть энергии для разогрева. Из условия неразрывности потока по всей длине червяка из каждого предшествующего витка в последующий за ним переместится объем полимера, равный выталкиваемому последним витком. Остальная часть полимера в каждом витке не получает осевого (точнее, вдоль спирали) перемещения, подвергается действию касательных напряжений сдвига, участвует в циркуляционном потоке и за счет этого интенсивно нагревается. Поскольку в зонах загрузки и плавления каждый виток имеет объем, в 2—4 раза превышающий объем витка в зоне дозирования, то эти зоны образуют громадный аккумулятор полимера, непрерывно подвергающегося сдвиговым деформациям и контакту с нагретой поверхностью цилиндра, за счет чего происходит нагрев и плавление полимера. Чем длиннее эти зоны, тем больший аккумулятор образуется и большее количество термопласта одновременно нагревается и плавится. Нетрудно определить, что частица (гранула) термопласта, поступающая в канал червяка в зоне загрузки, будет вытолкнута из последнего витка через количество оборотов, численно равное отношению[20, С.231]
Гибкие цепные молекулы, помещенные в поле сдвиговых напряжений, испытывают значительную деформацию, что приводит к увеличению вязких потерь. Таким образом, эффекты деформации и ориентации для гибких цепных молекул частично компенсируют друг друга. В связи с этим [т)]й зависит от g в меньшей степени, чем b]]g для жестких стержнеобразных частиц. Тем не менее для реальных гибких макромолекул не наблюдается полной компенсации этих эффектов [57 — 62].[22, С.183]
Недавно получены при одновременном наложении сдвиговых напряжений и высоких давлений вблизи температур плавления волокна, отличающиеся от обычных большим значением разрушающего напряжения, достигающего значений стр = 10 000 МПа. Сверхвысокопрочные волокна типа «Кевлар» получены в условиях, максимально благоприятствующих ориентации макромолекул.[9, С.187]
На рис. 4.4 приведена осциллограмма нормальных и сдвиговых напряжений в пристенном слое, полученная при изготовлении модельной протекторной смеси на основе БСК (без вулканизующей группы) с 30 масс, ч технического углерода ДГ-100 в лаборатор-4 ном резиносмесителе завода «Металлист» (объем камеры 4,3 л, частота вращения роторов 60 об/мин), температура установившегося процесса смешения 120°С, /10=1 мм). В начале процесса смешения максимальное давление достигало 6—7 МПа, а напряжение сдвига —0,8—1,0 МПа; в конце — 3,0—3,5 и 0,2—0,3 МПа соответственно.[8, С.156]
В технологической практике процесса приготовления резиновых смесей соотношение сдвиговых напряжений (т^0) и давлений в камере резиносмесителя Р является очень важным показателем. Экспериментально установлено, что давление смеси в клиновидном зазоре между лопастью ротора и стенкой камеры смесителя возрастает с увеличением угла поворота лопасти ротора ср, в то время как напряжение сдвига остается приблизительно постоянным (рис. 1.9).[7, С.35]
В заключение авторы подчеркивают, что tjuc-полибутадиен не испытывает деструкции под действием сдвиговых напряжений при температурах ниже 120°. Выше этой температуры имеют место термоокислительные процессы, приводящие к уменьшению молекулярного веса упомянутого полимера и улучшению его характеристик.[23, С.83]
Степень диспергирования волокон в смесях можно улучшить путем повышения вязкости системы и, следовательно, величины сдвиговых напряжений. Так, например, заметное улучшение распределения углеродных волокон в смесях обеспечивается введением аэросила в смеси до введения волокон. В процессе смешения и переработки смесей с волокнистыми наполнителями, вследствие ориентации анизометричных волокон в направлении механических воздействий, образуется анизотропный материал.[3, С.183]
Температурный интервал стабильного формования имеет нижнюю и верхнюю границу. Нижний предел характеризуется хрупким разрывом струи полимера у фильеры вследствие высоких сдвиговых напряжений, верхний — распадом струи под фильерой на капли, если вязкость расплава окажется ниже критической и величина поверхностного натяжения окажется недостаточной для сохранения сплошности струи. В этом температурном интервале из жидкости может быть вытянута нить от фильеры. Далее цилиндрическая поверхность нити нестабильна. Условие стабильности нити Хираи [71] выразил через соотношение[6, С.119]
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.