Кинетическая теория высокоэластичности

Небольшое число поперечных химических связей в полимерах проявляется аналогично механическим зацеплениям. Однако химические связи не дают возможности релаксировать напряжениям до конца даже при повышенной температуре. Поэтому сетчатые эластомеры проявляют упругость (высокоэластичность) при высоких температурах и длительном деформировании. Модуль в высокоэластическом состоянии возрастает с увеличением числа узлов или с уменьшением молекулярной массы отрезков цепей между узлами (Мс). Это показано на рис. 2.5. При этом модуль несколько возрастает с повышением температуры в соответствии с кинетической теорией высокоэластичности. [c.43]

Согласно кинетической теории высокоэластичности [141 — 144], равновесный модуль сдвига равен [c.108]

Диаграмма напряжение—деформация-для простого сдвига, согласно кинетической теории высокоэластичности, описывается уравнением [c.163]

Диаграмма напряжение—деформация для двухосного растяжения, при котором полимер одновременно растягивается на одинаковую величину в двух направлениях, по кинетической теории высокоэластичности, описывается уравнением [c.164]

Построить диаграмму напряжение—деформация при комнатной температуре, предсказываемую кинетической теорией высокоэластичности, при растяжении полимера с молекулярной массой до вулканизации 300 000 и молекулярной массой отрезков цепей между узлами после вулканизации 5000. Плотность полимера равна 1 г/см , относительное удлинение при разрыве 500%. [c.193]

Для эластомера из задания 13 построить кривые напряжение—деформация при сдвиге и двухосном растяжении, соответствующие кинетической теории высокоэластичности. [c.193]

Кинетическая теория высокоэластичности 111 [c.111]

Кинетическая теория высокоэластичности [c.111]

Кинетическая теория высокоэластичности 113 [c.113]

Кинетическая теория высокоэластичности 115 [c.115]

Кинетическая теория высокоэластичности 119 [c.119]

Приведенные результаты хорошо согласуются с предсказаниями кинетической теории высокоэластичностя (см. (4.40), (8.14)) [c.319]

На рис. 3.8 проиллюстрировано использование принципа температурно-временной суперпозиции для гипотетического полимера с Тс = о °С при релаксации напряжения. Экспериментально получают кривые релаксации напряжений для ряда температур в удобном интервале времени, например от 1 до 10 мин, т. е. 1 недели (рис. 3.8). Для получения обобщенной кривой из эксперимен- тальных данных релаксационный модуль (/) необходимо умножить на небольшой поправочный температурный коэффициент / (Т). Выше этот коэффициент равеа Т /Т, причем температура выражена в градусах Кельвина. Эта поправка следует из кинетической теории высокоэластичности, которая будет рассмотрена позднее. Ниже теория ВЛФ неприменима. Поэтому при Т необходимо использовать другую температурную поправку, поскольку ниже Т(. модуль уменьшается с повышением температуры, а выше Те — возрастает. Обычно принимается, что ниже / (Т) = 1. Мак-Крам [16, 17] и Раш [18] предложили более конкретное значение поправочного коэффициента, но оно также близко к единице. [c.58]

Роль степени поперечного сшивания наиболее важна, и лучше цсего она исследована на примере эластомеров. В первом приближении для предсказания деформационно-прочностных свойств вулканизованных каучуков может быть использована кинетическая теория высокоэластичности [56, 57]. Согласно этой теории напряжение и деформация при растяжении связаны уравнением [c.163]

Механизм высокоэластичной деформации [22]. Высокоэластичное состояние является промежуточным физическим состоянием между жидким (текучим) и стеклообразным, поэтому в комплексе механических свойств эластомера можно обнаружить элементы свойств жидкого и стеклообразного тела. В простой жидкости молекулы легко перемещаются тепловым движением. Внешнее силовое поле дает преимущество перемещению в направлении поля, что приводит к возникновению макроскопически наблюдаемого течения жидкости. Развитие высокоэластичной деформации можно рассматривать как течение звеньев или групп звеньев макромолекулы под влиянием внешних сил. С этой точки зрения полимеры (и, в частности, эластомеры) близки к жидкостям. Однако, поскольку все звенья в цепи связаны, а цепи сшиты в пространственную сетчатую структуру, то их течение ограничено связями и не является необратимым. Это соответствует твердому состоянию тела. Таким образом, при высокоэластичном состоянии возможность свободного перемещения имеют только участки цепных макромолекул при отсутствии заметных перемещений макромолекулы в целом. Тепловые движения п эиводят к многочисленным-конформациям этих участков, при которых расстояние между узлами цепей пространственной сетки намного меньше контурной длины участков цепи. Под действием внешней силы цепи изменяют свои конформации, причем проекции участков в направлении деформации удлиняются (или сокращаются). Деформация развивается путем последовательного перемещения сегментов этих участков из одного положения в другое, т. е. протекает во времени [4, 49]. Этим объясняется отставание высокоэластичной деформации от изменения внешней нагрузки. Процесс перегруппировки сегментов сопровождается преодолением внутреннего трения и, следовательно, рассеянием механической энергии. После прекращения действия внешней силы участки цепи под действием теплового движения вновь вернутся в наиболее вероятное состояние сильно свернутых конформаций. По терминологии термодинамики переход в более вероятное состояние системы связан с возрастанием энтропии. Поэтому эластомеры имеют энтропийный характер деформации деформация связана с уменьшением энтропии, а возвращение в начальное положение — с увеличением ее. На основе законов термодинамики разработана статистическая (кинетическая) теория деформации и прочности полимеров, устанавливающая связь механических характеристик с температу-4 51 [c.51]

Кинетическая теория хорошо предсказывает увеличение модуля высокоэластичности с повышением степени ешивания, т. е. с уменьшением Мс- Однако при больших деформациях теория предсказывает иную форму диаграммы напряжение—деформация, нежели наблюдаемая в действительности. На рис. 5.12 схематически сопоставлены диаграммы напряжение—деформация типичного вулканизованного каучука, полученные экспериментально и вычисленные теоретически. [c.164]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...