дствие уменьшения сечения Л, так как при поддержании напряжения постоянным и изменении F по заданной программе с учетом этого уменьшения картина в принципе та же.

На рис. 96 представлена зависимость относительного удлинения Д///0 от времени действия нагрузки при постоянном напряжении; |длина линейного полимера растет неограниченно, но скорость этого процесса стремится к постоянному значению. Длина трехмерного полимера постепенно приближается к некоторой предельной величине, которая, как показывает опыт, тем больше, чем выше приложенное напряжение н реже пространственная сетка. Аналогичная картина медленной деформации наблюдается и при сокращении образца после снятия нагрузки Это проявление упругих свойств с запаздыванием было открыто свыше ста лет назад и названо упругим последействием'*.

* Релаксационный процесс сокращения образца после снятия нагрузки также называется упругим последействием. Иногда применяются еще термины «ползучесть» и «крип».

Возникновение упругого последействия объясняется тем, что деформирующей силе, приводящей к выпрямлению (свертыванию) скрученных макромолекул и перемещению их по направлению приложенной нагрузки, необходимо преодолеть внутри- и межмолекулярные взаимодействия, препятствующие этим процессам. Так как на эти процессы требуется время, деформация развивается не сразу. Повышение температуры, усиливая интенсивность теплового движения, ускоряет выпрямление и перемещение гибких макромолекул под действием напряжения; понижение температуры, замедляя эти процессы, тормозит деформацию. Поэтому с .ростом температуры упругое последействие развивается быстрее, а с понижением температуры может замедлиться настолько, что становится почти незаметным л Такое же замедление вызывают полярные межмолекулярные <силы и водородные связи (эфиры целлюлозы, поливиниловый спирт и др.), а также объемистые боковые группы (полистирол).

У линейных полимеров удлинение образца под действием напряжения складывается из двух составляющих, одна из- которых обусловлена выпрямлением цепей, а вторая — перемещением их друг относительно друга. Через некоторое время после приложения нагрузки устанавливается равновесие между действием постоянного механического напряжения, вызывающего выпрямление и взаимное перемещение макромолекул, и действием теплового движения, стремящегося скручивать их. В дальнейшем наступает медленное передвижение частично выпрямленных цепей без дополнительного изменения степени свернутости, и в напряженном образце возникает стационарный (установившийся) режим. Внешне это явление воспринимается как вязкое течение или необратимая пластическая деформация, протекающая с постоянной скоростью. Удлинение, вызванное смещением макромолекул, не исчезает после разгрузки образца ввиду отсутствия сил, способных вернуть переместившиеся молекулы в исходное положение.^Чем дольше действует напряжение, тем дальше передвигаются молекулы и тем больше деформация.'

Та часть деформации, которая связана с распрямлением полимерных цепей, после достижения определенной степени изогнутости, зависящей от напряжения в образце и ряда других причин, перестает меняться. Этим и объясняется наличие предельного удлинения у трехмерных полимеров, где взаимное перемещение соединенных между собой цепей невозможно без приложения очень значительных усилий. При освобождении образца от нагрузки частично выпрямленные отрезки сетки через некоторое время, достаточное для преодоления межмолекулярного и внутримолекулярного взаимодействия, возвращаются к наиболее вероятной равновесной конформаций под влиянием теплового движения. Внешне это будет воспринято как обратимая деформация.

Перемещение сравнительно больших участков макромолекулы происходит относительно медленно как при удлинении, так и при сокращениит-На этом основано явление «памяти» у полимеров, которое можно иллюстрировать следующим примером. Кусок каучука после длительной выдержки в растянутом виде и снятия нагрузки как бы «помнит» время нахождения в деформированном состоянии Если теперь сжать медленно сокращающийся образец и быстро опустить, то он сначала примет прежнюю растянутую форму, несмотря на то, что это удаляет его от равновесия, а только затем начнет медленно сокращаться

Другое проявление релаксационных процессов представляет собой упругий гистерезис.!сущность которого заключается в следующем. При действии на образец постепенно возрастающего напряжения, которое впоследствии уменьшается с той же скоростью, кривая «напряжение — деформация», отвечающая росту напряжения, не совпадает с кривой падения его (рис. 97). Такое расхож

дение между прямым и обратным процессами объясняется тем, что деформация развивается медленнее, чем меняется напряжение, отстает от него. При увеличении напряжения фактически наблюдаемая деформация все время меньше равновесной, которая не успевает устанавливаться вследствие малой скорости релаксации. По той же причине при снижении напряжения деформация будет больше равновесной. Даже после падения внешнего напряжения до нуля в образце