• Гідрологія і Гідрометрія
• Господарське право
• Економіка будівництва
• Економіка природокористування
• Економічна теорія
• Земельне право
• Історія України
• Кримінально виконавче право
• Медична радіологія
• Методи аналізу
• Міжнародне приватне право
• Міжнародний маркетинг
• Основи екології
• Предмет Політологія
• Соціальне страхування
• Технічні засоби організації дорожнього руху
• Товарознавство продовольчих товарів

Механічні властивості полімерів

Особливістю кристалічних полімерів є те, що під час охолодження полімеру, що кристалізується, можливе утворення дуже різних остаточних станів: а) поряд із кристалічною фазою завжди зберігається та чи інша кількість полімеру в амор­фному (некристалічному) стані; б) у результаті кристалізації можуть утворитися дуже різні надмолекулярні упорядковані структури, що мають різні фізичні хара­ктеристики. Остання обставина призводить до «розмиття» температури плавлення полімеру в деяку температурну область, до великої розмаїтості властивостей міц­ності полімеру, залежно від умов його кристалізації.

Наявність аморфної фази в кристалічному полімері (на 100% кристалічним полімер не буває) призводить до часткового утворення в полімері склоподібного

стану, що призводить до підвищення крихкості полімерного матеріалу.

Розглянемо поводження криста­лічного полімерного зразка під наван­таженням. Для них залежність напруги від деформації виражається лінією з чі­ткими переходами (рисунок 8.2).

На першій стадії (ділянка І) подо­вження пропорційне деформуючій си­лі. Потім раптово на зразку виникає «шийка» (зразок зменшується в діаметрі), пі­сля чого подовження зростає за постійного значення сили до значної величини, коли деформація досягає сотень відсотків.

На цій стадії (ділянка П) шийка зразка не робиться тонкою, а подовжуєть­ся, тобто розтягується за рахунок більш товстої частини зразка. Після того як весь зразок перетворився в шийку, процес переходить у третю стадію (ділянка III), що закінчується розривом.

За структурою та властивостями матеріал шийки відрізняється від структу­ри і властивостей вихідного зразка, тобто утворення шийки супроводжується структурними перетвореннями в раніше існуючому ізотропному кристалічному

стані; елементи кристалічної структури орієнтовані в одному напрямку (відбува­ється рекристалізація). Напруга, за якої відбувається перебудова кристалічної структури, залежить від вихідної надмолекулярної структури, режиму деформації (насамперед від швидкості росту навантаження). Ця напруга називається напру­гою рекристалізації σ_рек і є важливою механічною характеристикою кристалічного полімерного матеріалу.

Деформація матеріалу на ділянці III здійснюється в рекристалізованому ма­теріалі і нічим, у принципі, не відрізняється від деформації вихідного анізотроп­ного кристалічного полімеру. Раніше гадали, що процес розвитку шийки (участок II на рисунку 8.2) є необоротним, але тепер дове­дено, що деформація на ділянці II є механічно оборотною і повністю зникає, якщо нагріти розтягнутий зразок до температур, близьких до тем­ператури

плавлення. Крива деформації далеко не завжди реалізується для всіх кристалічних полімерів у повному обсязі. Вона значною мірою залежить від температури деформації (рисунок 8.3).

За дуже низьких температур (Т₇ на рисунку 8.3.) зразок руйнується на пер­шій стадії розтягання. За температур близьких до температури плавлення Т_пл (Т₁ на рисунку 8.3), коли роль аморфної фази починає домінувати, крива деформації кристалічного полімеру наближається до кривої розтягання аморфного полімеру.

На рисунку 8.3 наведено криві розтягання для кристалічних полімерів. За низьких температур (Т₃ на рисунку 8.3 ), коли t< t_х полімери знаходяться в скло­подібному стані, має місце їхнє крихке руйнування. За t< t_х (Т₂ на рисунку 8.3) заскловані полімери до руйнування схильні до значних деформацій ( до 300%). Це пов'язано з сипкістю взаємного розташування макромолекул і відсутністю зв'язку чи поперечної «зшивки» між усіма ділянками (ланками) сусідніх молекул між со­бою.

Подібна деформація називається змушеною високоеластичною деформаці­єю. Вимушеноеластичні деформації виявляються в інтервалі температур t_x - t_c» ^а під час нагрівання вище t_с вони оборотні. Крива на діаграмі розтягання, що відпо­відає температурі t₁(рисунок 8.3,6) відповідає випадку, коли має місце в'язко те­кучий стан полімеру.

Читайте також:

1. Аеродинамічні властивості колісної машини
2. Аналізатори людини та їхні властивості.
3. Аналізатори людини та їхні властивості.
4. Атрибутивні ознаки і властивості культури
5. Білки, властивості, роль в життєдіяльності організмів.
6. Біомеханічні основи шинування при пародонтозі.
7. Біосфера Землі, її характерні властивості
8. Будова атомів та хімічний зв’язок між атомами визначають будову сполук, а отже і їх фізичні та хімічні властивості.
9. Будова і властивості аналізаторів
10. Векторний добуток і його властивості.
11. Виготовлення виробів на основі рідких полімерів
12. Види і властивості радіоактивних випромінювань

Переглядів: 1059