Теории пластичности и холодной вытяжки

Теории пластичности и холодной вытяжки [c.177]

Предложено много теорий пластичности и холодной вытяжки полимеров, однако эти явления продолжают активно изучаться. Одно из первых предположений о пластичности аморфных стеклообразных полимеров было основано на том, что энергия, накапливаемая в полимере при растяжении, приводит к разогреву локальных участков и достижению в них температуры выше (или Тпл в случае кристаллических полимеров) [192, 194— 196]. Вытяжка полимера при этом рассматривалась как растяжение эластичного материала, находящегося при или выще Т . Эта теория в настоящее время признана необоснованной, за исключением возможно только некоторых полимеров при сверхнизких температурах, у которых наблюдается заметный вторичный переход в стеклообразном состоянии. [c.178]

Много теорий основано на учете эффекта расширения полимеров при приложении напряжения. Если возрастание объема обусловливает возрастание свободного объема и соответствующее понижение вплоть до температуры испытания, то холодная вытяжка фактически соответствует растяжению материала, находящегося в высокоэластическом состоянии [6, 15, 198—2011. Расширение может сопровождаться образованием микропустот или микротрещин, поэтому ряд теорий связывает пластичность полимеров с процессами образования микропустот или микротрещин [15, 40, 202—204]. Хотя микротрещины, по-видимому, напоминают обычные трещины, их объем примерно на 50% заполнен ориентированным полимером [205—207]. Микротрещины состоят из чередующихся пустот размером от 25 до 200 А, разделенных ориентированным полимером. Эти пустоты обнаруживаются методом. малоуглового рассеяния рентгеновских лучей [208—211 ]. Очевидно, образование микротрещин играет большую роль в проявлении пластичности полимерных смесей и ударопрочных термопластов [1, 140, 146, 147, 164, 212]. [c.178]

Очевидно, все перечисленные теории до некоторой степени обоснованы. Пластичность и холодная вытяжка могут протекать по нескольким механизмам и относительный вклад каждого из них различен для разных полимеров. На молекулярном уровне можно представить следующий механизм пластичности стеклообразных аморфных полимеров. Такие полимеры на молекулярном уровне неоднородны и содержат более прочные и менее прочные участки. Как показано в верхней части рис. 5.21., слабые участки и дефекты могут представлять собой скопления концов цепей, области, где петли нескольких цепей находятся близко друг к другу, но не переплетены, или области, в которых агрегаты сегментов цепей ориентированы в направлении, перпендикулярном действующему напряжению. Прочные участки включают переплетения цепей и области, где сегменты цепей ориентированы параллельно действующему напряжению. Хотя несколько цепей, ориентированных параллельно напряжению, является прочным участком, одна вытянутая цепь, окруженная слабо натянутыми цепями, является слабым местом структуры. Одинарная натянутая цепь легко разрывается под действием напряжения, действующего в осевом направлении, поскольку на ней концентрируется усилие и в этой области образуется микропустота [220, 221 ]. При приложении нагрузки к полимеру слабые области разрушаются или расширяются в первую очередь с образованием большого числа субмикроскопических трещин и пустот, так показано в средней части рис. 5.21. Образование начальных пустот или их рост могут быть обнаружены при до- [c.179]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...