химический каталог




Высокомолекулярные соединения

Автор A.M.Шур

лекулярными силами. Внешне это проявляется в способности полимера сильно деформироваться, например, при растяжении полимерного стекла величина деформации достигает 200—300 % (рис. 109,2); если скорость растяжения достаточно низка, одновременно образуется «шейка», т. е. участок со значительно меньшим сечением по сравнению с остальной частью образца^

На первом этапе растяжения (участок I) полимер ведет себя как обычное твердое тело, подчиняясь закону Гука, и модуль упругости имеет величину порядка сотен или тысяч килограммов на квадратный миллиметр; деформация невелика (не превышает нескольких процентов от начальных размеров образца), обратима и быстро исчезает после снятия нагрузки.

Некоторый спад напряжения после достижения о*кр связан, по-видимому, с наличием в стекле сравнительно небольших виутренних перенапряжений, возникших в процессе его образования и проявляющихся только при достаточно сильном растяжении, когда внешним механическим воздействием преодолен потенциальный барьер деформации. Так как оии способствуют растяжению образца, оио происходит при более низких значениях а. Для аморфных полимеров в отличие от кристаллических величина сгкр и наклон кривой из участке I зависят от скорости деформации.

На втором этапе появляется «шейка», длина которой растет за счет более* толстой части образца, и так как деформация сохраняется после прекращения действия внешних сил, может показаться, что она необратима и что акр представляет собой характерный для металлов предел текучести. Однако достаточно нагреть деформированный полимер выше Тст, чтобы практически полностью восстановилась первоначальная форма образца. Следовательно, деформация на вто?:, ром этапе, так же как и на первом, обратимая.

Исследование расположения и формы цепных молекул в растянутом и нерастянутом застеклованном полимере показало, что эта деформация связана только с переходом одной конформаций в другую.

Кажущаяся необратимость процесса объясняется тем, что ниже Гст внутримолекулярное тепловое движение не в состоянии преодоЛЕТЬ энергетические барьеры; это вполне возможно выше указанной темпера/ туры, когда полимер уже находится в \ высокоэластическом состоянии и выпря-/ мленные молекулы снова скручивают-^—ся, что и приводит к восстановлению исходной формы образца. -—7 N Таким образом, деформация, про-являющаяся после достижения акр, имеет высокоэластическую природу, отличаясь от обычной высокоэластической тем, что она происходит только при вынуждающем действии достаточно больших напряжений. Потому она была названа вын ужденноэластической деформацией, а критическое напряжение окр, с которого начинается ее проявление, — пределом вынужденной эластичности. Явление вынужденной высокоэластичности тесно связано со временем релаксации и характерно только для полимеров.

По мнению А. П. Александрова, при вынужденной эластической деформации напряжение «помогает» макромолекулам преодолевать потенциальные барьеры, препятствующие их деформации, уметшает количество энергий, требуемой для активации цепных молекул. Это, в свою очередь, приводит к падению времени релаксации т в соответствии с выражением

х=-Ае КТ ,

где А— константа; о — напряжение; — энергия активации (акти-вационный барьер в ненапряженном полимере); К — константа Больцмана; а — коэффициент, зависящий от объема сегмента макромолекулы.

С этой точки зрения предел вынужденной эластичности представ-^ ляет собой то напряжение, при котором ао достигает величины порядка ио. С этого момента резко снижается время вынужденно-эластической релаксации и скорость деформаций быстро доходит до скорости приложения нагрузки без существенного возрастания напряжения в дальнейшем (рис. 109). Иначе говоря, предел вынужденной эластичности представляет собой напряжение, при котором скорость деформации равняется скорости релаксации (скорость возрастания напряжения становится равной скорости рассасывания его). Следовательно, чем быстрее прилагают нагрузку, тем больше должно уменьшаться время релаксации (за счет возрастания а), чтобы оно сравнялось с временем приложения нагрузки, и тем выше предел вынужденной эластичности.

С понижением температуры также повышается предел вынужден-' ной эластичности, ибо уменьшается интенсивность теплового движения. Следовательно, увеличивается количество механической энергии,' которое необходимо добавить, чтобы преодолеть потенциальные барьеры. Когда температура снизится настолько, что макромолекуле легче разорваться, чем менять свою конформацию, и предел вынужденной эластичности превысит прочность полимера, последний разрушается как хрупкое тело (рис. 109,/).

На стадии III после превращения всего образца в «шейку», в которой макромолекулы уже ориентированы в направлении деформации, полимер упрочняется и зависимость о — Д/// имеет примерна такой же вид, как на стадии I. На практике этим свойством пользуются для формоЁания полимерных изделий в режиме вынужденной эластичности (в области вытяжки, см. с. 423)^и для получения ориентированного органического стекл

страница 169
< 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

Скачать книгу "Высокомолекулярные соединения" (7.26Mb)


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

 

 

Реклама
сирень букет купить
Рекомендуем компанию Ренесанс - чердачный люк с лестницей цена- быстро, качественно, недорого!
кресло руководителя manager
В магазине КНС Нева стоимость проектора предоставив доставку по Санкт-Петербургу

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)