химический каталог




Энциклопедия полимеров. Том 3 (Полиоксадиазолы-Я)

Автор главный редактор В.А.КАБАНОВ

отношению амплитудных значений напряжения и деформации о0/е0 и фазовому углу 6, к-рые являются функцией со:

G' (©) = (а0/е0) cos б; G"(Конструктивное оформление этого метода более сложно, чем предыдущего, но он может использоваться в широком диапазоне частот для полимерных систем с разнообразными свойствами. В принципе не существует ограничений для измеряемых значений tg б, но на практике трудно определить с достаточной точностью значения б вблизи 90°, когда G"^>G'. Метод вынужденных колебаний обычно применяют для определения G'(co) и-С"(ш) в изотермич. условиях, хотя его можно использовать и для определения зависимости свойств материала от темп-ры или от времени (напр., при структурировании) при фиксированной частоте.

Метод резонансных колебаний основан на возбуждении гармонич. колебаний, совпадающих по частоте с собственными колебаниями образца. Резонансную частоту находят путем плавного варьирования возбуждающей частоты: на резонансной частоте со0 амплитуда возникающих колебаний проходит через резко выраженный максимум. Кроме щ, определяют полуширину Аса резонансной кривой — полуразность между частотами, отвечающими снижению вдвое резонансной амплитуды. Расчет С(ю) и G"(co) при растяжении проводят по ф-лам:

G'(w) = pi4„Acoo; С(ш)=рЛ„А(й0Асй (16)

где р — плотность, к — форм-фактор, определяемый размерами образца и способом приложения внешней нагрузки, А„ — численные коэффициенты, устанавливаемые теорией упругости для основной частоты (Ах) и обертонов (Л 2, Аа, . . .) и зависящие от способа закрепления образца в опорах. При крутильных резонансных колебаниях определяют G'(co) и G"(to) при сдвиге.

' ^ Распространение еолн^

Резонансные колебания

у I '

^ Вынужденные колебания

Измерения функций релаксации и ползучести

Свободно затухающие^ колебания

1 1 I I I I г

10 10"* 10~2 1 ШГ 10* 106 Частоты, гц

10' 10* 10* I 10"2 10"*- \йъ Время, сек

Рис. 2. Примерные частотные диапазоны применения различных методов измерения реологич. характеристик полимерных материалов.

Метод резонансных колебаний применяют для жестких материалов (кристаллич. и стеклообразных полимеров, армированных пластиков и др.), у к-рых tg 6^1. Он позволяет находить G'((o) и G"(©) для нескольких дискретных частот, отвечающих основной и вторичным модам колебаний образца. Варьирование этих частот возможно путем изменения массы и формы образца. Часто используют комбинированный (составной) образец, приготовленный в виде сэндвича, в к-ром слои образованы исследуемым полимером и материалом с заранее известными механич. характеристиками. Обычные значения щ, реализуемые резонансным методом, составляют от нескольких десятков до тысяч гц. Динамич. методы охватывают диапазон частот от долей гц до области ультразвуковых колебаний порядка 10* гц. При более высоких частотах, достигающих десятков Мгц, используют метод распространения продольных или поперечных волн, создаваемых колебаниями пьезокри-сталла. Этот метод в различных модификациях пригоден как для разб. р-ров, так и для жестких полимерных материалов. Примерные рекомендуемые диапазоны частот, в к-рых используются те или иные методы измерения вязкоупругих характеристик полимерных материалов, представлены на рис. 2.

Для исследования вязкоупругих свойств полимерных материалов при всестороннем равномерном сжатии измеряют изменения во времени гидростатич. давления в переходном режиме — при скачкообразном уменьшении (увеличении) объема образца. Кроме того, используют динамич. измерения при вынужденных изменениях объема по гармонич. закону и метод распространения продольных волн в объемных образцах.

Для определения вязкоупругих свойств полимеров в нелинейной области в принципе м. б. использованы все перечисленные выше методы измерения вязкоупругих характеристик при увеличении уровня задаваемых напряжений и деформаций. Однако результаты таких измерений не поддаются столь же строгой и однозначной трактовке, как измерения ij)(?) и ф(«) или G*(to) в линейной области, вследствие чего эти измерения имеют прежде всего смысл сравнительных испытаний.

Испытания полимерных материалов при больших деформациях в прикладных целях проводят в условиях одноосного растяжения с постоянной скоростью движения зажимов (см. Разрывные машины). В исследовательской практике получили распространение методы растяжения с постоянным градиентом продольной скорости е, что требует изменения относительной скорости движения зажимов во времени по экспоненциальному закону, а также в режиме постоянного напряжения, когда нагрузка корректируется в соответствии с изменением поперечного сечения образца. При малых деформациях, когда ёг<^1, эти методы эквивалентны, но при больших деформациях различия между ними становятся значительными. Метод испытания на растяжение в режиме e=const применяют как для твердых полимерных материалов, так и для расплавов.

Очень важны для полимеров, находящихся в высокоэластич. состоянии, а также для пленочных материалов испытания на двухосное растяжение, в к-рых определяют равновесные (или квазиравновесные) характеристики при варьируемом соотношении между значениями деформации в двух направлениях.

Важное значение для развития теории нелинейной вязкоупругости полимеров имеют методы, основанные на наложении двух типов деформации — больших и малоамплитудных, напр. наложение малоамплитудных гармонич. колебаний на растяжение до больших степеней вытяжки или на установившееся сдвиговое течение с большими скоростями сдвига. Эти методы позволяют с помощью неразрушающих испытаний определить изменения релаксационных свойств материала, происходящие при больших деформациях.

Перспективное направление в Р. п.— сочетание собственно реологич. методов с др. физич. методами, напр. реооптич. исследования (наблюдение в поляризованном свете за развитием напряжений и деформаций в образце, см. Фотоупругость), использование рентгенострук-турного метода для изучения превращений в материале при его деформировании и т. д.

Приборы и устройства, используемые в Р. п., широко различаются по виду объектов исследования, его задачам (сравнительные или исследовательские испытания), степени автоматизации измерений и др. Нек-рые приборы для определения динамич. характеристик выпускают в различных странах в промышленном масштабе, напр. торсионные маятники (США, Голландия, ФРГ), в основу конструкторской разработки к-рых положен метод свободнозатухающих колебаний; реогониометр Вайссенберга (Великобритания), основанный на использовании метода вынужденных гармонич. сдвиговых колебаний; прибор «Виброн» (Япония) для твердых полимерных материалов, основанный на методе вынужденных растягивающих колебаний, и др.

Приложения реологии полимеров

В случае текучих систем Р. п. используется для решения гидродинамич. задач, возникающих при теоре-тич. рассмотрении деформирования в рабочих органах перерабатывающего оборудования; экспериментально определяемые соотношения между напряжениями, деформациями и скоростями деформаций используют для формулировки ур-ний, обобщающих классич. ур-ния Навье — Стокса для движения вязкой ньютоновской жидкости. В случае твердых полимеров реологич. ур-ния состояния позволяют оценить деформативность и работоспособность полимерных материалов и композиций в различных конструкциях; реологич. модели дают возможность обобщить ур-ния теории линейной упругости, используемые в инженерных целях для определения сопротивления материалов.

Важная задача Р. п.— установление связей между реологич. свойствами и молекулярной и надмолекулярной структурой полимера, причем в ряде случаев чувствительность реологич. характеристик оказывается гораздо выше, чем традиционных методов оценки молекулярных параметров (напр., вязкость расплава несравненно более чувствительна к изменению мол. массы, чем характеристич.,вязкость разб. р-ра). Это позволяет использовать методы Р. п. для контроля качества полимерных материалов (типичный пример — измерение индекса расплава) или технологич. процессов получения и переработки полимеров.

Лит.: Виноградов Г. В., Малкин А. Я., Реология полимеров, М., 1977; Ферри Д ж., Вязкоупругие

свойства полимеров, пер. с англ., М-, 1963; Р е й н е р М., Деформация и течение, пер. с англ., М., 1963; его же, Реология, пер. с англ., М., 1965; М и д л м а н С, Течение полимеров, пер. с англ., М., 1971; Вязкоупрутая релаксация в полимерах, М., 1974; Rheology. Theory and Applications, v. 1—5, N. Y.,

1956—69. Г. В. Виноградов, А. Я. Малкин.

РЕОПЕКСИЯ (rheopexy, Rheopexie, rheopexie) —

возрастание вязкости системы при деформировании.

Различают собственно Р. (или антитиксотрон и ю) — увеличение вязкости во времени при постоянной скорости деформации, и дилатансию — возрастание вязкости по мере повышения скорости деформации, хотя дилатантное возрастание вязкости, по-видимому, невозможно без Р. Реопексия может наблюдаться

в р-рах и дисперсиях полимеров с сильным межмолекулярным взаимодействием, напр. в р-рах или дисперсиях

сополимеров метакриловой к-ты. В зависимости от режима деформирования одна и та же система может проявлять как Р., так и тиксотропию. Р. может быть настолько значительной, что система становится хрупкой

и разрушается при попытках повысить скорость течения. Основная общая причина Р. полимеров — структурообразование в системе макромолекул, к-рые при

приложении внешней силы принимают более выпрямленные конформации, что усиливает взаимодействие

активных групп, принадлежащих различным цепям, и

приводит к возрастанию вязкости. А. Я. Малкин.

РОСТ ЦЕПИ при полимеризации (chain growth, Kettenwachstum, propagation) — присоединение мономера к растущему концу полимерной цепи, приводящее к удлинению макромолекулы с сохранением реакционного центра. Р. ц.— основной элементарный акт полимеризации, ответственный за формирование макромолекулы.

Р. ц. протекает путем непосредственного присоединения молекулы мономера М к радикальному или ионному

реакционному центру Prt (см. Радикальная полимеризация, Ионн

страница 98
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225 226 227 228 229 230 231 232 233 234 235 236 237 238 239 240 241 242 243 244 245 246 247 248 249 250 251 252 253 254 255 256 257 258 259 260 261 262 263 264 265 266 267 268 269 270 271 272 273 274 275 276 277 278 279 280 281 282 283 284 285 286 287 288 289 290 291 292 293 294 295 296 297 298 299 300 301 302 303 304 305 306 307 308 309 310 311 312 313 314 315 316 317 318 319 320 321 322 323 324 325 326 327 328 329 330 331 332 333 334 335 336 337 338 339 340

Скачать книгу "Энциклопедия полимеров. Том 3 (Полиоксадиазолы-Я)" (21.36Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
проекторы кристи 20000 аренда
Компания Ренессанс: купить лестницу из металла на второй этаж цена - качественно и быстро!
кресло 898
КНС Нева рекомендует SMT2200RMI2U - доставка по Санкт-Петербургу и онлайн кредит "не выходя из дома" во всех городах северо-запада России!

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(10.12.2016)